Учёные разрабатывают альтернативу глобальной системе определения местоположения (GPS), которая использует сигналы сотовой связи и спутников связи для навигации. Эта технология может стать резервной для пилотов в случаях отказа стандартного оборудования, когда сигнал GPS теряется или подвергается вмешательству.
GPS основывается на работе 31 спутника, которые дважды в сутки оборачиваются вокруг Земли и посылают точные сигналы. Эти сигналы обрабатываются наземными приёмниками, которые рассчитывают расстояние до спутников и используют триангуляцию для определения местоположения.
Хотя система GPS считается надёжной — Федеральное управление гражданской авиации (FAA) заявляет о погрешности не более семи метров в 95% случаев, — она подвержена рискам. Помехи, атаки хакеров или полное отключение GPS могут поставить под угрозу безопасность полётов, особенно в зонах конфликтов.
Чтобы решить эту проблему, исследователи из Национальной лаборатории Сандиа и Университета штата Огайо работают над технологией, которая полагается на так называемые "сигналы возможностей".
Эти сигналы, изначально предназначенные для других целей, например, сотовой связи, могут использоваться для навигации. Система применяет эффекты Доплера, чтобы определять положение и скорость самолёта, основываясь на характеристиках радиоволн.
Во время эксперимента исследователи прикрепили антенны к метеозондам, которые поднялись в стратосферу — на высоту до 25 километров. Зонды фиксировали сигналы от спутников связи и сотовых вышек, даже находясь на высоте 82 000 футов (25 000 м). Эти сигналы теоретически могут стать основой для аварийной навигационной системы, если GPS-сигнал будет потерян.
На данном этапе исследователи вручную определяют, какие спутники и вышки генерируют сигналы. В дальнейшем планируется разработка алгоритмов, которые смогут автоматически анализировать сигналы и преобразовывать их в навигационные данные в реальном времени.
Несмотря на успех первых испытаний, остаются технические трудности. Сигналы от спутников связи направлены на Землю, поэтому на больших высотах их сила может быть недостаточной для надёжной работы. Тем не менее, если система будет доработана, она сможет существенно повысить безопасность авиаперелётов.