Google naudoja milijonus išmaniųjų telefonų, kad suskirstytų į Žemės jonosferą ir pagerintų GPS
Google naudoja milijonus išmaniųjų telefonų, kad suskirstytų į Žemės jonosferą ir pagerintų GPS
Pirmą kartą tyrėjai naudojo realius maždaug 40 milijonų mobiliųjų telefonų duomenis, norėdami susieti jonosferos sąlygas - viršutinės atmosferos plotą, kuriame kai kurios oro molekulės yra jonizuojamos. Tokie minios šaltinių signalai galėtų pagerinti palydovinę navigaciją, ypač pasaulio regionuose, kur kitaip duomenys yra reti, pavyzdžiui, Afrika, Pietų Amerika ir Pietų Azija.„Google“ komandos galimybių studija buvo paskelbta lapkričio 13 d. Žurnale „Nature 1 .
„Tai nuostabus duomenų įrašas“, - sako Anthea Coster, atmosferos fizikas Masačusetso technologijos institute Kembridže. "Jis labai užpildo kortelę tose vietose, kur mums skubiai reikia daugiau informacijos."
Mobiliųjų telefonų duomenys gali sumažinti GPS klaidas kai kuriose srityse 10–20% ir dar daugiau, esant nepakankamai tiekiamuose regionuose, įvertina Kinijos mokslų akademijos Aerospacijos informacijos tyrimų instituto Ningbo Wangas, Pekine. Net ir koreguojant, jonosferos sutrikimas išlieka iššūkiu, ypač saulės audrų metu, sukeliančiomis nelygias jonosferos sąlygas. "Pateikti rezultatai yra tikrai įspūdingi".
dvigubi raiščiai
Dalinio oro jonizacijos atveju laisvai judantys elektronai lengvai sulėtėja ir daro įtaką radijo signalams, kurie patenka į Žemę iš GPS ir kitų navigacijos palydovų. Tai gali paveikti laiko sinchronizaciją nanosekundės lygyje, kurį naudoja palydovinės navigacijos įtaisai, kad nustatytų jų vietas. Tai gali turėti rimtą poveikį orlaivių nusileidimui ir autonominėms transporto priemonėms.
Tikrieji šių elektronų tankio žemėlapiai dažnai naudojami jonosferos svyravimams ištaisyti. Inžinieriai sukuria korteles naudodami duomenis iš grindų pagrįstų priėmimo stočių, kurios gali atpažinti dviejų skirtingų radijo bangų dažnių, gautų tuo pačiu palydovu, atvykimo laiką. Elektronai jonosferoje lėtai žemo dažnio bangomis yra daugiau nei aukštas dažnis, pavyzdžiui, nanosekundė. Šis skirtumas suteikia informacijos apie elektronų tankį, per kurį banga perėjo pakeliui į gavėją.
Be šių pataisų GPS būtų maždaug 5 metrai netikslūs, o saulės audrų metu dešimtys metrų, jei pakviestos dalelės padidins elektronų tankį nuo saulės. Tačiau daugeliui pasaulio regionų trūksta grindų pagrįstų priėmimo stočių, kad sukurtų šias korteles.
triukšmo fonas
Nors ne visi navigacijos įtaisai gali veikti keliais dažniais, šiuolaikiniai telefonai dažnai tai daro. Anot Briano Williamso, „Google“ „Google“, Mountain View mieste, Kalifornijoje, ir tyrimo kompiuterių mokslininką Brianą, telefonų jutikliai anksčiau nebuvo laikomi praktiškais, kad būtų pažymėta jonosfera. Taip yra todėl, kad mobiliųjų telefonų duomenys yra daug svaiginantys nei specialiai sukurti mokslinio priėmimo įtaisai, ypač todėl, kad jie tik su pertraukomis gauna signalus, o radijo bangos miesto teritorijose atsispindi netoliese esančiuose pastatuose.
„Google“ komanda buvo iš dalies sėkminga dėl daugybės gautų duomenų. „Kai sujungiami dideli kiekiai, kompensuojami triukšmai ir jūs vis tiek gaunate aiškų signalą“, - sako Williamsas. "Atrodo, kad kiekviename mieste, kuriame yra telefonai, yra mokslinė stebėjimo stotis."
Kiekvienas, kuris turi „Android“ telefoną ir leidžia „Google“ rinkti jutiklių duomenis, kad būtų pagerintas vietos tikslumas, galėjo prisidėti prie tyrimo. Tačiau duomenys buvo sujungti, kad atskirų įrenginių negalima nustatyti, aiškina bendrovė.
Williamsas paaiškina, kad ji jau yra naudojama naudojant šią technologiją, kad pagerintų „Android“ vartotojų vietos tikslumą. Tačiau duomenys taip pat turėtų būti naudingi atliekant mokslinius tyrimus viršutinėje žemės atmosferoje. Kortelė jau atskleidė jonizuotų dujų burbulus, žinomus kaip plazma, apie Pietų Ameriką, kurie anksčiau nebuvo išsamiai pastebėti.
Norėdami iš tikrųjų naudotis mokslu, „Google“ turi paskelbti duomenis, sako Coster, kuris veikia „Madrigal“ duomenų bazėje - bendruomenės šaltinyje, skirtam geoerdviniams duomenims, sujungiančioms tūkstančių antžeminių stočių jonosferos datas. „Google“ atstovas informavo „Nature News“ komandą, kad tyrimo duomenys skelbiami kartu su straipsniu, tačiau šiuo metu neketina pateikti naujų duomenų realiu laiku.
Tyrėjai stengiasi naudoti kitus išmaniuosius telefonus kitais būdais. „Google“ „Android ErdbieBenWarn“ sistema 2020 m. Parodė, kaip žmonių pagreičio jutikliai žmonių išmaniuosiuose telefonuose atpažįsta žemės drebėjimus ir perspėja kitus, kurie vis dar gali būti paveikti. „Apple“ vartotojai gali pasiekti programą, kurioje naudojama panaši technologija.
Iki šiol mokslininkai telefonus laikė galutiniais navigacijos paslaugų vartotojais, sako Wang. Jis sako, kad telefono duomenys, kaip įvesties duomenys, yra „nauja teritorija“. "Šis tyrimas žymi įdomų pokytį."