Google koristi milijune pametnih telefona za mapiranje zemaljske ionosfere i poboljšanje GPS -a

Google koristi milijune pametnih telefona za mapiranje zemaljske ionosfere i poboljšanje GPS -a

Studija izvedivosti Googleovog tima objavljena je 13. studenog u časopisu Nature 1 .

"To je nevjerojatan zapis podataka", kaže Anthea Coster, atmosferski fizičar na Massachusetts Institute of Technology u Cambridgeu. "Karticu znatno dovršava u područjima gdje nam hitno treba više informacija."

Podaci mobilnih telefona mogli bi u nekim područjima smanjiti pogreške GPS-a za 10–20%, a još više u podspremljenim regijama, procjenjuju Ningbo Wang, atmosfersku fizičaru na Institutu za istraživanje informatičkih informatičkih informiranja, Kineske akademije znanosti u Pekingu. Čak i uz prilagodbe, poremećaj zbog ionosfere ostaje izazov, posebno tijekom solarnih oluja koje pokreću neravne uvjete u ionosferi. "Predstavljeni rezultati su zaista impresivni."

DUALNI LIGAMENTI

U slučaju djelomične ionizacije zraka, slobodno pokretni elektroni lako usporavaju i utječu na radio signale koji stižu na Zemlju iz GPS -a i drugih navigacijskih satelita. To može utjecati na vremensku sinkronizaciju na nanosekundnoj razini, koju koriste satelitski navigacijski uređaji za određivanje njihovih lokacija. To ima potencijalno ozbiljne učinke na slijetanje zrakoplova i autonomna vozila.

Real -Time Karte gustoće ovih elektrona često se koriste za ispravljanje fluktuacija u ionosferi. Inženjeri stvaraju kartice koristeći podatke s prijemnih postaja na bazi koje mogu prepoznati vremena dolaska dviju različitih frekvencija radio valova koje je primio isti satelit. Elektroni u ionosferi polako nisko -frekventni valovi više od visoke frekvencije, na primjer nanosekunda. Ova razlika pruža informacije o gustoći elektrona kroz koje je val prošao na putu do primatelja.

Bez ovih korekcija, GPS bi bio netočan oko 5 metara, a tijekom solarnih oluja za desetine metara ako pozvane čestice povećavaju gustoću elektrona od sunca. Ali mnogim regijama svijeta nedostaju prihvatne stanice na podne za izradu ovih karata.

Baza buke

Iako ne mogu svi navigacijski uređaji raditi s nekoliko frekvencija, moderni telefoni to često rade. Prema Brianu Williamsu, računalnom znanstveniku iz Googlea u Mountain Viewu, Kalifornija, i ko -autoru studije, telefonski senzori prethodno nisu smatrani praktičnim za mapiranje ionosfere. To je zbog toga što su podaci mobilnih telefona mnogo više opojni od posebno razvijenih znanstvenih uređaja za prijem, posebno zato što samo povremeno primaju signale, a radio valovi u urbanim područjima odražavaju se na obližnjim zgradama.

Googleov tim bio je djelomično uspješan zahvaljujući velikom broju dobivenih podataka. "Kada se kombiniraju velike količine, zvukovi se nadoknađuju i još uvijek dobivate jasan signal", kaže Williams. "Kao da u svakom gradu postoji znanstvena nadzorna stanica u kojem su telefoni."

Svatko tko ima Android telefon i omogućuje Googleu prikupljanje podataka senzora kako bi poboljšao točnost lokacije, uspio je pridonijeti studiji. Međutim, podaci su sakupljeni tako da se pojedini uređaji ne mogu identificirati, objašnjava tvrtka.

Williams objašnjava da se već radi na korištenju ove tehnologije za poboljšanje točnosti lokacije za korisnike Androida. Ali podaci bi također trebali biti korisni za znanstvene studije u gornjoj atmosferi zemlje. Kartica je već otkrila mjehuriće u ioniziranom plinu, poznatom kao plazma, o Južnoj Americi koji prethodno nisu detaljno primijećeni.

Za stvarno korištenje znanosti, Google mora objaviti podatke, kaže Coster, koji radi na Madrigal bazi podataka, resursu zajednice za geoprostorne podatke koji kombiniraju ionosferske datume tisuća zemaljskih stanica. Glasnogovornik Googlea obavijestio je tim za prirodu vijesti da se podaci iza studije objavljuju zajedno s člankom, ali trenutno nema planova za pružanje svježih podataka u stvarnom vremenu.

Istraživači rade na korištenju drugih pametnih telefona na druge načine. Googleov sustav Android Erdbiebenwarn u 2020. pokazao je kako senzori ubrzanja na pametnim telefonima ljudi prepoznaju potrese i upozoravaju druge na koje bi i dalje moglo biti pogođeno. Apple korisnici mogu pristupiti aplikaciji koja koristi sličnu tehnologiju.

Do sada, znanstvenici su telefoni smatrali krajnjim korisnicima navigacijskih usluga, kaže Wang. Ovaj preokret za korištenje telefonskih podataka kao ulaznih podataka je "novi teritorij", kaže on. "Ova studija označava uzbudljivu promjenu."

1. Smith, J. i sur. Priroda 635, 365–369 (2024).

Preuzmite reference