ESA pracuje nad jeszcze dokładniejszymi smartfonami

Europejska Agencja Kosmiczna zaprezentowała wyniki swoich badań, które udowadniają, że dokładność pozycjonowania przy użyciu smartfonów czy tabletów da się jeszcze znacznie poprawić.

fot. ESA/G. Porter/CC BY-SA 3.0 IGO

Przykładowe wyniki testu w obszarze zabudowanym. Kolor czerwony to pomiary standardowym smartfonem, a fioletowy - AMELIE (fot. TeleOrbit)

Prace prowadzone są w ramach projektu AMELIE (Advanced Multi-Frequency Low-Cost, High Gain GNSS Antennas for next generation of Mass-Market Devices). Jak zwraca uwagę jego kierowniczka Victoria Iza, nawigacja satelitarna jest tylko jedną z wielu funkcji współczesnych smartfonów i tabletów, dlatego oferowana przez nie dokładność pozycjonowania bywa kiepska. W niekorzystnych warunkach, np. pod drzewami lub w „miejskich kanionach” może spadać poniżej 10 metrów. To m.in. efekt tego, że pomiary bazują na niewielkiej antenie o rozmiarze znacznie mniejszym od karty miniSIM.

Jak problem ograniczonej dokładności elektroniki użytkowej chcą rozwiązać uczestnicy projektu AMELIE? Poprzez zamontowanie aż czterech anten umieszczonych po każdej stronie obwodu scalonego. Jednocześnie konieczne było opracowanie odpowiednich rozwiązań łączących obserwacje gromadzone przez te podzespoły. Przygotowanie tego typu hardware’u powierzono dwóm niemieckim podmiotom – Fraunhofer Institute for Integrated Circuits oraz firmie TeleOrbit.

Testy gotowego rozwiązania przeprowadzono z Norymberdze – zarówno w warunkach laboratoryjnych, jak i w terenie – wśród gęstej zabudowy oraz pod otwartym niebem. Wykorzystano w nich dwa typy anten – pierwsza śledziła dwie częstotliwości sygnałów GNSS, a druga aż pięć. Jest to o tyle istotne, że większość odbiorników montowanych obecnie z elektronice użytkowej to sprzęt jednoczęstotliwościowy. Korzystanie z większej liczby częstotliwości pozwala zaś redukować błąd związany z opóźnieniem jonosferycznym, a to wymiernie wpływa na jakość pozycjonowania.

Rezultaty testu są bardzo obiecujące. Jak napisano krótko w komunikacie ESA, błąd pomiaru udało się ograniczyć do raptem 1 metra, co względem obecnie dostępnych rozwiązań oznacza aż dziesięciokrotną poprawę.

Badania wykazały ponadto, że bardzo istotny wpływ na wynikową dokładność ma miejsce zamontowania anten. Ważne jest, aby były możliwie jak najbardziej oddalone od rąk użytkownika. Jednocześnie płytę AMELIE zaprojektowano tak, by zapewniała optymalne pozycjonowania przy nachyleniu około 30 stopni.

W kolejnym kroku uczestnicy projektu AMELIE planują wejść we współpracę z producentami smartfonów. Razem z nimi chcą ocenić, jakie rozmiary powinna mieć finalna płyta odbiorcza oraz jak ją zamontować, by praca anten nie była zakłócana przez inne podzespoły telefonu. Planują też współpracę z producentami dronów – w tym przypadku przygotowanie docelowego produktu powinno być łatwiejsze, gdyż wymagania co do kompaktowości komponentów nie są już tak wyśrubowane.

Źródło: ESA, JK