Google käyttää miljoonia älypuhelimia maan ionosfäärin kartoittamiseen ja GPS: n parantamiseen
Google käyttää miljoonia älypuhelimia maan ionosfäärin kartoittamiseen ja GPS: n parantamiseen
Tutkijat käyttivät ensimmäistä kertaa noin 40 miljoonan matkapuhelimen todellista aikatietoa ionosfäärin olosuhteiden kartoittamiseen - ylemmän ilmakehän pinta -ala, jossa jotkut ilmamolekyylit ionisoidaan. Tällaiset Crowdsourcet -signaalit voisivat parantaa satelliittikohteita, etenkin maailman alueilla, joilla tiedot ovat muuten harvinaisia, kuten Afrikka, Etelä -Amerikka ja Etelä -Aasia. Google-tiimin toteutettavuustutkimus julkaistiin 13. marraskuuta Nature
"Se on uskomaton tietotietue", sanoo Cambridgen Massachusetts Institute of Technology Institute of Cambridgen ilmakehän fyysikko Anthea Coster. "Hän täyttää kortin huomattavasti alueilla, joilla tarvitsemme kiireellisesti lisätietoja." Matkapuhelimien tiedot voisivat vähentää GPS-virheitä joillakin alueilla 10–20% ja vielä enemmän alikiippuilla alueilla, arvioi Pekosin tiedeakatemian ilmailu- ja avaruustietojen tutkimuslaitoksen Ningbo Wangin arviointia. Jopa mukautuksilla ionosfääristä johtuva häiriö on edelleen haaste, etenkin aurinkoenerkkien aikana, jotka laukaisevat epätasaiset olosuhteet ionosfäärissä. "Esitetyt tulokset ovat todella vaikuttavia." Ilman osittaisen ionisaation sattuessa vapaasti siirrettävät elektronit hidastuvat helposti ja vaikuttavat radiosignaaleihin, jotka pääsevät maan päälle GPS: ltä ja muilta navigointisatelliiteilta. Tämä voi vaikuttaa ajalliseen synkronointiin nanosekunnin tasolla, jota satelliittikohteet käyttävät niiden sijaintien määrittämiseen. Tällä on mahdollisesti vakavia vaikutuksia lentokoneiden laskuihin ja itsenäisiin ajoneuvoihin. Näiden elektronien tiheyden todellisia -ajan karttoja käytetään usein ionosfäärin vaihtelun korjaamiseen. Insinöörit luovat kortteja käyttämällä lattiapohjaisten vastaanottoasemien tietoja, jotka tunnistavat saman satelliitin vastaanottaman radioaalton kahden eri taajuuden saapumisajat. Ionosfäärin elektronit hitaasti matala -taajuusaallot enemmän kuin korkean taajuuden, esimerkiksi nanosekunnin. Tämä ero tarjoaa tietoa niiden elektronien tiheydestä, joiden kautta aalto on kulkenut matkalla vastaanottajalle. Ilman näitä korjauksia GPS olisi noin 5 metriä epätarkkoja ja aurinko myrskyjen aikana kymmenillä metreillä, jos kutsutut hiukkaset lisäävät elektronitiheyttä auringosta. Mutta monilta maailman alueilta puuttuu lattiapohjaiset vastaanottoasemat näiden korttien luomiseksi. Vaikka kaikki navigointilaitteet eivät voi toimia useilla taajuuksilla, nykyaikaiset puhelimet tekevät usein tämän. Googlen California, Kalifornian ja tutkimuksen toimittaja Brian Williamsin mukaan puhelinantureita ei aikaisemmin pidetty käytännöllisinä ionosfäärin kartoittamiseksi. Tämä johtuu siitä, että matkapuhelimien tiedot ovat paljon päihdyttävämpiä kuin erityisesti kehitetyt tieteelliset vastaanottolaitteet, etenkin koska ne saavat vain ajoittain signaaleja ja kaupunkialueiden radioaallot heijastuvat lähialueisiin rakennuksiin. Google -tiimi oli osittain onnistunut saatujen tietojen suuren määrän ansiosta. "Kun suuret määrät yhdistetään, äänet korvataan ja saat silti selkeän signaalin", Williams sanoo. "Vaikuttaa siltä, että jokaisessa kaupungissa on tieteellinen valvontaasema, jossa puhelimet ovat." Jokainen, jolla on Android -puhelin ja antaa Googlelle mahdollisuuden kerätä anturitiedot sijainnin tarkkuuden parantamiseksi, pystyi osallistumaan tutkimukseen. Tiedot on kuitenkin aggregoitu siten, että yksittäisiä laitteita ei voida tunnistaa, yritys selittää. Williams selittää, että se on jo valmis käyttämällä tätä tekniikkaa Android -käyttäjien sijainnin tarkkuuden parantamiseksi. Mutta tietojen tulisi olla hyödyllisiä myös tieteellisissä tutkimuksissa maan yläilmakehässä. Kortti on jo paljastanut ionisoidun kaasun kuplia, joka tunnetaan nimellä plasma, Etelä -Amerikasta, jota ei aikaisemmin havaittu yksityiskohtaisesti. Tiede todella käyttää Googlea on julkaistava tiedot, sanoo Coster, joka toimii Madrigal -tietokannassa, geospatiaalisten tietojen yhteisöresurssilla, joka yhdistää tuhansien maa -asemien ionosfäärin päivämäärät. Googlen tiedottaja ilmoitti Nature News -tiimille, että tutkimuksen taustalla olevat tiedot julkaistaan yhdessä artikkelin kanssa, mutta tällä hetkellä ei ole aikomusta tarjota uutta tietoa reaaliajassa. tutkijat pyrkivät käyttämään muita älypuhelimia muilla tavoilla. Googlen Android Erdbiebenwarn -järjestelmä vuonna 2020 osoitti, kuinka ihmisten älypuhelimien kiihtyvyysanturit tunnistavat maanjäristykset ja varoittavat muita, joihin voi silti vaikuttaa. Apple -käyttäjät voivat käyttää sovellusta, joka käyttää samanlaista tekniikkaa. Toistaiseksi tutkijat ovat pitäneet puhelimia navigointipalvelujen loppukäyttäjinä, Wang sanoo. Tämä kääntyminen puhelintietojen käyttämiseen syöttötietoina on "uusi alue", hän sanoo. "Tämä tutkimus merkitsee jännittävää muutosta." Smith, J. et ai. Nature 635, 365–369 (2024). kaksoisligamentit
melun tausta
Ra