Предыдущие исследования показали, что естественное сияние северного сияния, также известного как северное сияние, мешает сигналам глобальных навигационных спутниковых систем (GNSS), которые в значительной степени используются в транспортной отрасли и в гражданской авиации.Присутствие плазменной турбулентности в пределах Северного сияния традиционно считалось причиной неточностей GNSS. Однако это последнее исследование показало, что турбулентности не существует, что предполагает, что новые, неизвестные механизмы на самом деле ответственны за перебои в передаче сигналов GNSS.Это первый раз, когда было показано, что турбулентность не возникает в пределах Северного сияния, и эти новые знания позволят использовать новые технологические решения для преодоления этих сбоев.
Исследовательская группа факультета электроники Университета Бата. Электротехника в сотрудничестве с Европейской научной ассоциацией некогерентного рассеяния (EISCAT) наблюдала северное сияние в Тромсё, северная Норвегия, где они наблюдали и анализировали северное сияние одновременно с помощью радара и расположенного рядом приемника GNSS.Сигналы GNSS использовались для определения того, как северное сияние мешает сигналам GPS. Радиолокационный анализ позволил получить визуальный снимок этого знаменитого и впечатляющего явления.
GNSS используется для точного определения географического местоположения приемника пользователя в любой точке мира. По всему миру используются многочисленные системы, в том числе широко известная система глобального позиционирования США (GPS), глобальная орбитальная навигационная спутниковая система Российской Федерации (ГЛОНАСС) и европейская система Galileo.Каждая из систем GNSS использует группировку спутников, вращающихся вокруг Земли на высоте 20 000 км спутников, работающих совместно с сетью наземных станций. Первоначально разработанные правительством США для военной навигации, спутниковые навигационные системы теперь широко используются всеми, у кого есть устройства GNSS, такие как автомобильная спутниковая навигация, мобильный телефон или портативное навигационное устройство, которые могут принимать радиосигналы, передаваемые со спутников.
Северное сияние возникает на Северном и Южном магнитных полюсах и является результатом столкновений газообразных частиц в атмосфере Земли с заряженными частицами, выпущенными из атмосферы Солнца.Исследователи полагают, что это более глубокое понимание северного сияния будет способствовать созданию новых типов технологий GNSS, которые устойчивы к возмущениям северного сияния и помогут повлиять на правила GNSS, используемые в таких отраслях, как гражданская авиация, землеустройство, технологии дронов и т. Д. мобильная связь, транспорт и автономные автомобили.Ведущий научный сотрудник и преподаватель кафедры электроники Доктор Бьяджо Форте, инженер-электрик из Университета Бата, сказал: «С ростом зависимости от GNSS с запланированным внедрением сетей 5G и автономных транспортных средств, которые в значительной степени полагаются на GNSS, потребность в точных и надежных спутниковых навигационных системах повсюду в мире стала очевидной. никогда не было так критично.«Потенциальное воздействие неточных сигналов GNSS может быть серьезным.
Хотя перебои в работе мобильных телефонов могут не представлять угрозы для жизни, ненадежность спутниковых навигационных систем в автономных транспортных средствах или беспилотных летательных аппаратах, доставляющих полезные нагрузки, может привести к серьезному ущербу как для людей, так и для окружающей среды.«Это новое понимание механизмов, влияющих на сбои в работе GNSS, приведет к появлению новой технологии, которая обеспечит безопасную и надежную спутниковую навигацию».