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Pesquisadores da Delft University of Technology, Vrije Universiteit Amsterdam e VSL desenvolveram um sistema de posicionamento alternativo que é mais robusto e preciso que o GPS, especialmente em ambientes urbanos. O protótipo funcional que demonstrou essa nova infraestrutura de rede móvel alcançou uma precisão de 10 centímetros. Essa nova tecnologia é importante para a implementação de uma variedade de aplicativos baseados em localização, incluindo veículos automatizados, comunicação quântica e sistemas de comunicação móvel de última geração. Os resultados foram publicados em Natureza hoje.
Grande parte de nossa infraestrutura vital depende de sistemas globais de navegação por satélite, como o GPS dos EUA e o Galileo da UE. No entanto, esses sistemas que dependem de satélites têm suas limitações e vulnerabilidades. Seus sinais de rádio são fracos quando recebidos na Terra, e o posicionamento preciso não é mais possível se os sinais de rádio forem refletidos ou bloqueados por edifícios. “Isso pode tornar o GPS pouco confiável em ambientes urbanos, por exemplo”, diz Christiaan Tiberius, da Delft University of Technology e coordenador do projeto, “o que é um problema se quisermos usar veículos automatizados. Além disso, os cidadãos e nossas autoridades realmente dependem GPS para muitos aplicativos baseados em localização e dispositivos de navegação. Além disso, até agora não tínhamos nenhum sistema de backup.”
O objetivo do projeto SuperGPS era desenvolver um sistema de posicionamento alternativo que utilizasse a rede de telecomunicações móveis ao invés de satélites e que pudesse ser mais robusto e preciso que o GPS. “Percebemos que com algumas inovações de ponta, a rede de telecomunicações poderia ser transformada em um sistema de posicionamento alternativo muito preciso, independente do GPS”, disse Jeroen Koelemeij da Vrije Universiteit Amsterdam. “Tivemos sucesso e desenvolvemos com sucesso um sistema que pode fornecer conectividade, assim como as redes móveis e Wi-Fi existentes, bem como posicionamento preciso e distribuição de tempo como o GPS”.
um relógio atômico
Uma dessas inovações é conectar a rede móvel a um relógio atômico muito preciso, para que ele possa transmitir mensagens de posicionamento perfeitamente cronometradas, assim como os satélites GPS fazem com a ajuda dos relógios atômicos que carregam a bordo. Essas conexões são feitas através da rede de fibra ótica existente. “Já estávamos investigando técnicas para distribuir a hora nacional produzida por nossos relógios atômicos para usuários em outros lugares através da rede de telecomunicações”, diz Erik Dierikx da VSL. “Com essas técnicas, podemos transformar a rede em um relógio atômico distribuído em todo o país – com muitas novas aplicações, como posicionamento muito preciso por meio de redes móveis. Com o sistema óptico sem fio híbrido que demonstramos agora, em princípio qualquer pessoa pode ter acesso sem fio para o horário nacional produzido na VSL. Ele basicamente forma um relógio de rádio extremamente preciso que é bom para um bilionésimo de segundo.”
Além disso, o sistema emprega sinais de rádio com uma largura de banda muito maior do que a comumente usada. “Edifícios refletem sinais de rádio, que podem confundir os dispositivos de navegação. A grande largura de banda do nosso sistema ajuda a separar esses sinais confusos e permite maior precisão de posicionamento”, explica Gerard Janssen da Delft University of Technology. “Ao mesmo tempo, a largura de banda dentro do espectro de rádio é escassa e, portanto, cara. Contornamos isso usando vários sinais de rádio de pequena largura de banda relacionados espalhados por uma grande largura de banda virtual. Isso tem a vantagem de que apenas uma pequena fração da largura de banda virtual é realmente usado e os sinais podem ser muito semelhantes aos dos telefones celulares.”
Fonte da história:
Materiais fornecidos por Universidade de Tecnologia de Delft. Observação: o conteúdo pode ser editado quanto ao estilo e tamanho.
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