Soome teadlased töötasid välja lahenduse, kuidas Venemaa GPS-sigadustest lahti saada

Maast üsna kaugel asuvad GPS-satelliidid on kergesti segatavad Maa pealt. Soomes välja töötatud uus lahendus aga kasutab madalal tiirlevaid tehiskaaslasi, mida on raskem segada, ja mida saab ka siseruumides täpselt navigeerida. Foto: NASA

Viimastel aastatel sagenenud GPS-navigatsiooni segamine on hakanud juba häirima ka igapäevaelu, tekitades probleeme navigeerimises ja transpordis. Uus patenteeritud meetod, mis kasutab madalal orbiidil (LEO) tiirlevaid satelliite ja mitmikantenne (MIMO), lahendab need probleemid, pakkudes täpset navigeerimist isegi siis, kui tavaline satelliitnavigatsioon (GNSS) ei tööta. Seda lahendust tutvustati hiljutises Mahmoud Elsanhoury doktoritöös, mida kaitstakse Vaasa ülikoolis.

Mahmoud Elsanhoury doktoritöö Vaasa ülikoolis uurib täiustatud positsioneerimistehnoloogiaid, et parandada navigeerimise täpsust ja töökindlust. Uurimus katab mitut valdkonda, sealhulgas ülilaiaribalise (UWB) süsteemi väljatöötamist siseruumide jaoks, mida nimetatakse ka siseruumide GPSiks, ning uut madala orbiidi LEO satelliitidel (näiteks Starlink) põhinevat positsioneerimismeetodit, mis lahendab paljud praeguste navigatsioonisüsteemide puudused.

Elsanhoury töös kasutati teste ja simulatsioone, mis näitasid suuri edusamme nii siseruumides kui väljas positsioneerimise täpsuses.

Mahmoud Elsanhoury selgitas oma töös, et kuigi täiustatud positsioneerimistehnoloogiad on olulised navigeerimisprobleemide, sealhulgas GPSi häirete ületamiseks, ei suuda paljud praegused süsteemid endiselt pakkuda usaldusväärseid lahendusi.

LEO satelliidid: uudne lahendus välisnavigeerimiseks

Väliskeskkonnas navigeerimiseks tutvustab Elsanhoury uurimus uut LEO satelliitidel põhinevat positsioneerimismeetodit. Selles kasutatakse madalal orbiidil satelliite, mis pole mõeldud spetsiaalselt navigatsioonisüsteemiks, kuid see lähenemine lahendab kõrgemal asuvate satelliitidega GPSi häirimise ja segamise probleemi, mis on jätkuv nii Soomes kui ka teistes Venemaa naaberriikides, ka meil siin Eestis.

LEO satelliitide süsteem kasutab mitut signaali, et parandada navigeerimise töökindlust, tagades täpse positsioneerimise. Simulatsiooni tulemused olid väga paljulubavad, kuna uus LEO-põhine meetod ületas keerulistes oludes traditsioonilise GPSi täpsuse, saavutades täpsuse 9,15 meetrit, võrreldes GPSi 26,6 meetriga.

Elsanhoury sõnul näitasid nende meetodid väliskeskkonnas positsioneerimistäpsuse paranemist 60–190 protsenti.

Uus patenteeritud meetod võitis hiljuti ka EUNICE ettevõtlusauhinna Hispaanias.

Navigatsioon Kuule ja Marsile

Elsanhoury usub, et tema doktoritöös käsitletud positsioneerimise tehnoloogiad võivad leida rakendust ka väljaspool Maad, näiteks Kuul ja Marsil, eriti kuna kosmoseagentuurid, nagu NASA ja ESA, on aktiivselt liikumas püsiva kohaloleku suunas teistel planeetidel ja kosmoses.

Ülilairiba lubab ka siseruumides navigeerida

Täiustatud UWB- ehk ülilairibasüsteemide arendamine on aga veel üks uus tehnoloogia, mis aitab asukohta täpselt määrata ka siseruumides, kus tavalised GPSid ei tööta.

See tehnoloogia on näidanud oma sobivust tööstuskeskkondades, lahendades ka traadita side probleeme.

Selline näeb välja Technobothnia labor, kus keerulistes tööstustingimustes katsetati ülilairibanavigeerimist siseruumides mõnesentimeetrise täpsusega. Foto: Teadustöö / Vaasa ülikool

UWB ühendamine teiste abitehnoloogiatega, nagu inertsiaal-liikumisandurid, võib viia täpsema asukohainfo pakkumiseni ja lahendada olukordi, mida traditsioonilised süsteemid piiratud aladel kinnistes ruumides pakkuda ei suuda.

Elsanhoury eksperimendid Vaasa ülikooli Technobothnia laboris näitasid siseruumides positsioneerimise täpsuse olulist paranemist, saavutades keskmiseks absoluutseks täpsuseks vaid 4,7 sentimeetrit. Need tulemused on paljulubavad näiteks nutilogistikas ja automatiseeritud süsteemides.