Entwicklung eines neuen Systems, das GPS ersetzen könnte

Wissenschaftler testen eine Alternative zum globalen Positionierungssystem (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 der Sandia National Laboratories 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 im Umfeld des Flugzeugs zu empfangen. Anschließend wurden diese Informationen verwendet, um den Piloten Navigationsdaten bereitzustellen.

Das Team befestigte Antennensysteme an Wetterballons und ließ diese in die Stratosphäre (in Höhen von 6-50 km über dem Boden) steigen, wo sie sich zwischen Satelliten und Mobilfunktürmen befanden, 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, hat es auch Schwächen. GPS-Signale können in und um Kriegsgebiete gezielt gestört werden. Hacker können GPS-Signale zudem manipulieren, um falsche Informationen über den Standort oder die Flugrichtung eines Piloten zu übermitteln.

Zudem können GPS-Systeme Fehlfunktionen aufweisen oder ganz ausfallen. Sollte ein Verkehrsflugzeug sein GPS-Signal verlieren, könnten Menschen gefährdet werden. Deshalb hält die Gruppe ein Backup-System für unerlässlich.

Aktuell muss das Team anhand verfügbarer Referenzdaten noch manuell ermitteln, welche Satelliten welche Signale senden. Zukünftig möchte das Team Algorithmen entwickeln, die es Antennensystemen ermöglichen, Satelliten automatisch zu identifizieren und mithilfe von Satelliten- und Mobilfunkdaten Standort und Geschwindigkeit einer Person in Echtzeit zu bestimmen.

Bisherige Tests der Technologie beschränkten sich auf Höhen zwischen 1.500 und 2.000 Metern. Das neue Projekt des Teams führt das Antennensystem jedoch in eine Höhe von 24.300 Metern. Sollte das System aus dieser Höhe zuverlässige Navigationsdaten senden können, hätte dies erhebliche Vorteile für die Luftfahrt .

Das System schwebt zwar in einer Höhe von 80.000 Fuß, um bessere Signale von Kommunikationssatelliten und Mobilfunkmasten zu empfangen, doch ist dies keine perfekte Methode. Satelliten bündeln Radiowellen zur Erde, um eine optimale Bodenabdeckung zu gewährleisten. Daher ist ein starkes Signal in der Höhe eines Wetterballons nicht garantiert.

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

Quelle: https://tuoitre.vn/phat-trien-he-thong-moi-co-the-thay-the-gps-20241126113215133.htm