AvanTIUn nuovo sistema di posizionamento: il SuperGPS

Un team di ricercatori della Vrije Universiteit Amsterdam, della Delft University of Technology e della VSL hanno annunciato lo sviluppo di un sistema di posizionamento alternativo, più affidabile e preciso del GPS, specialmente in ambienti urbani. Il prototipo funzionante, secondo i ricercatori, ha raggiunto una precisione di 10 centimetri. Lo studio è stato pubblicato sulla rivista Nature.
Il GPS (Global Positioning System) è un sistema di navigazione spaziale che fornisce informazioni sulla posizione e il tempo con qualsiasi condizione atmosferica, di giorno o di notte, ovunque sulla Terra o vicino ad essa dove vi sia una visuale libera verso quattro o più satelliti. Tuttavia, i GPS che si basano su sistemi di navigazione satellitare globali possono presentare limiti e vulnerabilità. Ad esempio, i loro segnali radio sono deboli quando vengono ricevuti sulla Terra, rendendo impossibile un posizionamento accurato se i segnali vengono riflessi o bloccati dagli edifici.
Il nuovo progetto, denominato SuperGPS, punta invece a sviluppare un sistema di posizionamento alternativo che utilizzi la rete di telecomunicazioni mobili anziché i satelliti. Ciò avviene collegando la rete mobile a un orologio atomico molto preciso in modo che possa trasmettere messaggi perfettamente sincronizzati per il posizionamento. Queste connessioni sono realizzate attraverso la rete in fibra ottica esistente.
«Ci siamo resi conto che con alcune innovazioni all’avanguardia la rete di telecomunicazioni poteva essere trasformata in un sistema di posizionamento alternativo molto accurato indipendente dal GPS. Abbiamo sviluppato con successo un sistema in grado di fornire connettività proprio come fanno le reti mobili e Wi-Fi esistenti, nonché un posizionamento accurato e una distribuzione del tempo come il GPS», ha affermato il fisico Jeroen Koelemeij della VU Amsterdam.
«Con queste tecniche possiamo trasformare la rete in un orologio atomico distribuito a livello nazionale, con molte nuove applicazioni come il posizionamento accurato attraverso le reti mobili. Con il sistema ibrido ottico-wireless che abbiamo dimostrato ora, chiunque può avere accesso wireless all’ora nazionale prodotta da VSL. Fondamentalmente si crea un orologio radio estremamente preciso fino a un miliardesimo di secondo», ha dichiarato Erik Dierikx di VSL.
Inoltre, il sistema adopera anche segnali radio con una larghezza di banda molto maggiore di quella comunemente utilizzata. «Gli edifici riflettono i segnali radio generando effetti multipath, che possono confondere i dispositivi di navigazione. L’ampia larghezza di banda del nostro sistema aiuta a risolvere questi riflessi di segnale confusi e consente una maggiore precisione di posizionamento», ha spiegato Gerard Janssen della Delft University of Technology. «Allo stesso tempo, la larghezza di banda all’interno dello spettro radio è scarsa e quindi costosa. Aggiriamo questo problema utilizzando una serie di segnali radio correlati a larghezza di banda ridotta distribuiti su un’ampia larghezza di banda virtuale. Questo ha il vantaggio che solo una piccola frazione della larghezza di banda virtuale viene effettivamente utilizzata e i segnali possono essere molto simili a quelli dei telefoni cellulari».

Il nuovo SuperGPS, oltre che per la normale navigazione di automobili e persone, potrebbe supportare i veicoli a guida autonoma, garantendo standard di sicurezza molto più elevati, e risulterebbe utile per la pianificazione delle reti di comunicazione quantistica e delle reti di nuova generazione per i dispositivi mobili. Saranno ora necessari ulteriori test per stabilire se questo innovativo sistema possa davvero sostituire il GPS che si utilizza oggi.