فناوری SuperGPS موقعیت‌یابی دقیق را با خطای چند سانتی‌متری انجام می‌دهد

امروزه، به‌لطف پیشرفت فناوری می‌توانیم از GPS (سیستم موقعیت‌یاب جهانی) برای تخمین زمان مسافرت، مسیریابی، خودداری از ورود به ترافیک، رهگیری مکان کودکان و به‌طورکلی جلوگیری از گم‌شدن استفاده کنیم. بااین‌همه‌، GPS در تمامی مواقع قابل‌اتکاترین سیستم نیست؛ خصوصاً در ناحیه‌های مسکونی که پر از ساختمان هستند و ممکن است سیستم‌های مسیریاب را به‌اشتباه بیندازند.

به‌نوشته‌ی ساینس‌آلرت، پژوهشگران موفق‌ شده‌اند فناوری جدید و بهبودیافته‌ای توسعه دهند که می‌تواند در برخی سناریوها جایگزین بی‌نقصی برای GPS باشد. فناوری جدید SuperGPS نام دارد و مکان دقیق شما را با اختلاف نهایتاً ۱۰ سانتی‌متر مشخص می‌کند و به سیستم‌های ناوبری ماهواره‌ای وابسته نیست.

سوپر‌جی‌پی‌اس مبتنی‌بر شبکه‌هایی است که مشابه شبکه‌های سلولی موبایلی هستند؛ اما به‌جای ارسال داده به گوشی ما، موقعیت آن را با دقت بسیار زیادی تعیین می‌کنند. ترکیبی از فرستنده‌های رادیویی و شبکه‌های فیبرنوری اساس سیستم جدید را تشکیل می‌دهد و در‌نهایت اصلاحاتی روی آن انجام می‌گیرد. یرون کولمی، فیزیک‌دان دانشگاه وریج آمستردام در هلند می‌گوید:

متوجه شدیم که با چند نوآوری انقلابی، می‌توان شبکه‌ی مخابراتی را به سیستم موقعیت‌یاب بسیار دقیقی تبدیل کرد که مستقل از GPS عمل می‌کند... با موفقیت سیستمی طراحی کرده‌ایم که همچون شبکه‌های فعلی موبایلی و وای‌فای برقراری اتصال را ممکن می‌کند؛ اما هم‌زمان مثل GPS موقعیت‌یابی دقیق و توزیع زمان را انجام می‌دهد.

پژوهشگران سیستم جدید را در ناحیه‌ای به مساحت ۶۶۰ مترمربع آزمایش کردند که با ۶ فرستنده‌ی رادیویی احاطه شده بود. در این نوع سیستم‌ها، می‌توان برای اندازه‌گرفتن فاصله، زمان‌بندی سیگنال‌های رادیویی ارسال‌شده را اندازه‌گیری و تفسیر کرد. تفسیر این داده‌ها موقعیت تک‌تک دستگاه‌ها را مشخص می‌کند.

یکی از نکات مهم درباره‌ی سیستم SuperGPS بهره‌گیری از ساعت اتمی هماهنگ است. هرچه زمان‌بندی بی‌نقص‌تر باشد، موقعیت دقیق‌تر مشخص می‌شود. کابل‌های فیبرنوری در نقش سیستمی ارتباطی ظاهر می‌شوند که همه‌چیز را هماهنگ نگه می‌دارد. هماهنگی اجزای مختلف شبکه در حد یک‌میلیاردم ثانیه است.

سیستم SuperGPS ترکیبی از فرستنده‌ها، گیرنده‌ها، یک دیتاسنتر و ساعت اتمی هماهنگ است

سیستم جدید مبتنی‌بر سیگنالی رادیویی با پهنای باند بسیار بیشتر از حالت عادی است. پهنای باند رادیویی بسیار گران‌قیمت است؛ به‌همین‌دلیل، اعضای تیم دانشگاه وریج آمستردام چند سیگنال رادیویی با پهنای باند کم را ترکیب کردند تا پهنای باند مجازی بزرگ‌تری برای ارتباطات شبکه ایجاد شود.

این پهنای باند اضافه یکی از معضلات بزرگ‌ GPS استاندارد را از بین می‌برد: سیگنال‌های رادیویی با برخورد به ساختمان‌ها منعکس و سریعا سردرگم می‌شوند. ازاین‌رو، سیستم GPS در ناحیه‌های شهری شلوغ چندان قابل‌اتکا نیست. وجود این مشکل در GPS باعث می‌شود استفاده از خودروهای خودران دردسرساز باشد.

برای تبدیل‌کردن SuperGPS به جایگزینی مناسب برای GPS، باید آزمون‌های بیشتری انجام شود. به‌علاوه، راه‌اندازی سیستم شبکه‌محور جدید نیازمند زمان زیادی است، آن‌هم در شرایطی که پروتکل‌های ارتباطی و سخت‌افزار موردنیاز برای آن همین‌حالا در حال استفاده هستند. پژوهشگران می‌گویند که می‌توان دکل‌های فعلی شبکه‌های موبایلی و وای‌فای را برای سازگاری با SuperGPS اصلاح کرد.

نتایج این مطالعه در مجله‌ی علمی نیچر منتشر شده است.