Антенна-шар обеспечит качественную работу GPS в городе
Антенна новой конструкции, которая в настоящее время проходит испытания в ВВС США, должна сделать систему GPS более надежной и обеспечить её функционирование в районах с плотной застройкой и даже внутри помещений, где точность работы систем навигации весьма невысока.
Основная помеха для работы систем GPS в условиях города — многолучевой эффект: сигналы со спутников системы позиционирования отражаются от зданий и других конструкций, сбивая с толку GPS-приемник, которому необходимо точно знать, как долго шел до него спутниковый сигнал. Отраженный сигнал запаздывает, внося погрешность в вычисления навигатора и сбивая его показания на десятки, а то и сотни метров. Смартфоны и автомобильные навигаторы вынуждены прибегать к дополнительному анализу карт и данных акселерометров или обрабатывать серии сигналов, полученных за долгий период времени, чтобы точнее определить своё местоположение.
В Технологическом Институте ВВС США решили обойти эту проблему, создав антенну, которая способна распознавать и отбрасывать отраженные сигналы. Проект основывается на разработке австралийской компании Locata — шарообразном приемнике, который впоследствии планируется адаптировать для установки на вездеходы и летательные аппараты или даже встроить в шлемы личного состава.
Антенна VRay Orb 80 состоит из множества элементов, каждый из которых может активироваться по отдельности. Сейчас на прототипе антенны установлено 80 таких элементов. Переключаясь между этими элементами примерно за 100 микросекунд, приемник способен определить не только силу, но и направление входящего сигнала, сравнивая показания, поступающие с различных частей антенны. Это позволяет игнорировать отраженные сигналы, отдавая предпочтение «чистым», пришедшим напрямую со спутника. Разработчики полагают, что при некоторых условиях их антенна будет работать даже в помещении, где многолучевой эффект весьма значителен, а сигналы со спутника слабы.
Сама по себе идея построить 3D-антенну, состоящую из множества элементов, не нова. Но в более ранних конструкциях, как правило, каждому элементу соответствовал свой радиоприемник, и для «очистки» сигнала требовалась сложная обработка данных. Locata предложила присоединить все элементы к одному приемнику, упростив обработку поступающей последовательности сигналов.
