2025-07-29 22:13:13

新的干涉测量技术可以改善GPS

  

  New technique could improve GPS

  根据最近发表在《无线电科学》上的一篇文章,一项新的科学技术可以显著改善数百万人每天使用GPS导航服务时所依赖的参考框架。

  德克萨斯大学奥斯汀分校应用研究实验室和美国宇航局戈达德太空飞行中心的研究人员首次在GPS天线和接收器与大型射电望远镜之间形成了一个无线电干涉仪。这项新技术利用了一种无线电干涉仪,它是一种测量遥远天文源发射的无线电波到达时间差异的设备,带有探测和记录发射的天线。

  该团队使用了一种称为甚长基线干涉测量法的方法,利用射电望远镜的灵敏度来提高GPS接收器的灵敏度。这种额外的灵敏度使他们能够扩大接收器的范围,观察到50亿光年以外的超大质量黑洞产生的强大辐射流和粒子。

  这一发现将改进各种关键的科学测量,从跟踪地震多发地区的陆地小运动到了解海平面变化。

  应用研究实验室(Applied research Laboratories)的研究科学家乔纳森·约克(jonathan York)表示:“将新信号源直接引用到GPS天线的能力,为大地测量参考框架的改进铺平了道路,而大地测量参考框架支撑着从智能手机到国家安全的现代导航应用。”“改进参考系以满足各种重要地球科学应用所要求的毫米级一致性对于采取稳健精确定位的下一步至关重要。”

  利用在德克萨斯州戴维斯堡的甚长基线阵列设施和附近的麦克唐纳大地观测站收集的数据,研究人员能够证明对这些强大的河外喷流的多次探测。探测到的信号与GPS天线的距离从2万公里外的卫星延伸到距离地球50亿光年的天体。这个距离相当于飞到一颗GPS卫星再飞回来大约1万亿次(1后面跟着18个零),或者说增加了18个数量级。

  美国宇航局戈达德太空飞行中心空间测量项目的首席科学家列昂尼德·彼得罗夫说:“扩大科学仪器的探测范围是很常见的——科学家们总是试图将他们的仪器推向极限——但18个数量级的飞跃当然是非同寻常的。”

  使用这种新型天线和接收器组合的观测将提高大地测量参考系的精度,后者使用GPS等定位技术测量的大量位置来建立一个共同的坐标框架。

  未来的研究将探索GPS定位和基于射电望远镜对遥远天文源观测的定位之间的联系。统一这些技术将进一步帮助研究人员改进大地测量参考系,这些参考系定义了如何根据地球测量位置。

  更多信息:J. Skeens等人,GNSS天线与射电望远镜干涉仪的首次观测,射电科学(2023)。引文:新的干涉测量技术可以改善GPS(2023, 11月8日)检索自https://techxplore.com/news/2023-11-interferometry-technique-gps.html本文受版权保护。除为私人学习或研究目的而进行的任何公平交易外,未经书面许可,不得转载任何部分。内容仅供参考之用。