Entwicklung eines neuen Systems, das GPS ersetzen könnte.

Wissenschaftler testen eine Alternative zum Global Positioning System (GPS), bei der Mobilfunksignale als Notfallreserve dienen, falls das GPS-Signal eines Flugzeugs gestört oder unterbrochen wird.

Das neue System kann Signale von Mobilfunkmasten aus einer Höhe von 24.300 m empfangen – Foto: Sandia National Laboratories

Das von Forschern des Sandia National Laboratory und der Ohio State University (USA) durchgeführte Projekt hat zum Ziel, ein Sicherheitsnetz für luftgestützte Navigationssysteme zu schaffen.

Laut LiveScience vom 26. November nutzte das Forschungsteam in der Luft schwebende Empfänger, um Funkwellen von Kommunikationssatelliten und Mobilfunkmasten, die mit dem Flugzeug in Verbindung standen, zu empfangen. Anschließend verwendeten sie diese Informationen, um dem Piloten Navigationsdaten bereitzustellen.

Das Forschungsteam befestigte Antennensysteme an Wetterballons und ließ diese in die Stratosphäre (in einer Höhe von 6-50 km über dem Boden) zwischen Satelliten und Mobilfunktürmen aufsteigen, um deren individuelle Signale zu erfassen.

Theoretisch könnte dieses Antennensystem als Notfunkbake fungieren, falls der Pilot das GPS-Signal verliert.

Obwohl GPS sehr genau ist, ist es nicht fehlerfrei. GPS-Signale können in und um Kampfzonen gezielt gestört werden. Hacker können GPS-Signale auch manipulieren, um Piloten falsche Informationen über ihren Standort oder ihre Flugrichtung zu übermitteln.

Darüber hinaus können GPS-Systeme Fehlfunktionen aufweisen oder ganz ausfallen. Verliert ein Verkehrsflugzeug sein GPS-Signal, könnten Menschen in Gefahr geraten. Daher hält das Team ein Backup-System für unerlässlich.

Aktuell muss das Forschungsteam anhand verfügbarer Referenzdaten noch manuell ermitteln, welcher Satellit welches Signal sendet. Zukünftig will das Team einen Algorithmus entwickeln, der es Antennensystemen ermöglicht, Satelliten automatisch zu identifizieren und mithilfe von Satelliten- und Mobilfunkdaten Standort und Geschwindigkeit einer Person in Echtzeit zu bestimmen.

Bisherige Tests dieser Technologie waren auf Höhen von 1.500 bis 2.000 Metern beschränkt. Das neue Projekt des Forschungsteams hat das Antennensystem jedoch auf eine Höhe von 24.300 Metern gebracht. Sollte das System aus dieser Höhe zuverlässige Navigationsdaten senden können, böte es praktische Vorteile für die Luftfahrt .

Obwohl das System in einer Höhe von 24.300 m schwebt, um bessere Signale sowohl vom Kommunikationssatelliten als auch vom Mobilfunkmast am Boden zu empfangen, ist dies keine perfekte Methode. Satelliten bündeln Radiowellen zur Erde, um einen optimalen Signalempfang zu gewährleisten. Daher ist ein starkes Signal in der Höhe des Wetterballons nicht immer garantiert.

Daher muss das Forschungsteam die Erkennungsfähigkeiten und die Geschwindigkeit verbessern, um der Möglichkeit Rechnung zu tragen, dass dieser Fehler in Zukunft erneut auftritt.

Quelle: https://tuoitre.vn/phat-develop-new-system-that-can-replace-gps-20241126113215133.htm