Dengan memanfaatkan sinyal komunikasi untuk memposisikan dan menghitung medan gravitasi Bumi, pengamatan real-time dari fenomena cuaca sekarang juga dimungkinkan.
Data yang dapat digunakan adalah salah satu alat paling berharga yang dapat dimiliki para ilmuwan. Semakin banyak sumber data yang mereka miliki, semakin baik mereka membuat pernyataan tentang topik penelitian mereka. Untuk waktu yang lama, para peneliti di bidang navigasi dan geodesy satelit merasa disesalkan bahwa meskipun mega-konstelasi dengan ribuan satelit mengorbit Bumi untuk tujuan komunikasi, mereka tidak dapat menggunakan sinyal mereka untuk penentuan posisi atau untuk pengamatan bumi. Dalam estimasi proyek FFG, Institute of Geodesy di Graz University of Technology (TU GRAZ) kini telah melakukan penelitian tentang cara -cara memanfaatkan data sinyal ini dan dengan demikian memanfaatkan reservoir besar sumber data tambahan di samping satelit navigasi dan satelit penelitian khusus, yang akan membantu untuk mengamati perubahan di Bumi bahkan lebih tepat.
Sukses dengan efek doppler
Pengamatan Bumi menggunakan satelit didasarkan pada prinsip bahwa perubahan permukaan laut atau permukaan air tanah, misalnya, mempengaruhi medan gravitasi bumi dan oleh karena itu lintasan satelit. Para ilmuwan menggunakan ini untuk memanfaatkan posisi dan orbit satelit sebagai sumber data untuk penelitian mereka. “Meningkatnya ketersediaan internet satelit secara khusus berarti bahwa kami memiliki sejumlah besar sinyal komunikasi yang kami miliki, yang secara signifikan melebihi satelit navigasi dalam hal jumlah dan kekuatan sinyal,” kata Philipp Berglez dari Institute of Geodesy. “Jika kita sekarang dapat menggunakan sinyal-sinyal ini untuk pengukuran kita, kita tidak hanya memiliki ketersediaan sinyal yang lebih baik, tetapi juga resolusi temporal yang jauh lebih baik berkat sejumlah besar satelit. Ini juga memungkinkan kita untuk mengamati perubahan jangka pendek. Ini berarti bahwa, selain menentukan posisi dan perubahan dalam level yang relevan untuk riset iklim, cuaca yang lacak, seperti halnya perubahan.
Salah satu tantangan dalam mewujudkan proyek ini adalah bahwa operator satelit, termasuk Starlink, OneWeb dan Amazon Project Kuiper, tidak mengungkapkan informasi apa pun tentang struktur sinyal mereka dan sinyal -sinyal ini terus berubah. Selain itu, tidak ada data orbit yang tepat atau pengukuran jarak ke satelit, yang mewakili sumber kesalahan potensial untuk perhitungan. Dengan menganalisis sinyal StarLink, para peneliti tetap menemukan cara untuk memungkinkan aplikasi yang diinginkan. Mereka mendeteksi suara di dalam sinyal yang terus -menerus terdengar. Mereka kemudian menggunakan efek Doppler dan menyelidiki pergeseran frekuensi nada konstan ini ketika satelit bergerak ke arah dan menjauh dari penerima. Ini memungkinkan posisi ditentukan dengan akurasi 54 meter. Meskipun ini belum memuaskan untuk aplikasi geodetik, untuk investigasi yang dilakukan sejauh ini, hanya antena satelit yang tetap dan tersedia secara komersial digunakan untuk menguji dan memverifikasi prinsip dasar metode pengukuran.
Lebih banyak wawasan tentang bagaimana dunia kita berubah
Tujuannya sekarang adalah untuk meningkatkan akurasi menjadi hanya beberapa meter. Ini akan dimungkinkan oleh antena yang dapat mengikuti satelit atau menerima sinyal dari berbagai arah. Selain itu, pengukuran harus dilakukan di beberapa lokasi untuk meningkatkan akurasi dan mengurangi pengaruh kesalahan. Dan dengan lebih banyak data pengukuran, para peneliti dapat menghitung data orbit yang lebih tepat, yang pada gilirannya membuat posisi menentukan dan menghitung medan gravitasi bumi lebih akurat. Kelompok Kerja Navigasi juga ingin mengembangkan metode pemrosesan sinyal baru yang menyaring data pengukuran yang lebih tepat dari sinyal yang sejauh ini agak tidak biasa untuk aplikasi geodetik.
“Dengan mampu memanfaatkan sinyal komunikasi untuk geodesy, kami telah mengungkapkan potensi besar untuk penyelidikan dan pengukuran bumi kami yang lebih rinci,” kata Philipp Berglez. “Sekarang semuanya akan meningkatkan ketepatan. Begitu kita berhasil melakukan ini, kita akan dapat memahami lebih tepatnya perubahan yang sedang dialami dunia.
<
