Ερευνητές από την Κίνα ανακοίνωσαν ότι δημιούργησαν ένα δίκτυο 11 δορυφόρων, ικανό να παρέχει πλοήγηση υψηλής ακρίβειας και ανθεκτική στις παρεμβολές, χρησιμοποιώντας οπτικά σήματα. Αυτό το νέο σύστημα έχει σχεδιαστεί για να προσφέρει ακριβή εντοπισμό θέσης σε περιοχές όπου το GPS δεν είναι διαθέσιμο ή δυσλειτουργεί, καλύπτοντας ανάγκες από αυτόνομα οχήματα και drones μέχρι αποστολές στο βαθύ διάστημα.
Η οπτική πλοήγηση έχει ήδη βρει εφαρμογή σε στρατιωτικές επιχειρήσεις, όπως στον πόλεμο Ισραήλ-Ιράν, όπου drones εταιρειών όπως η Asio Technologies και η General Atomics λειτούργησαν με επιτυχία σε περιβάλλοντα με παρεμβολές στα σήματα GPS.
Σε αντίθεση με συστήματα όπως το GPS και το BeiDou, που βασίζονται σε δορυφόρους που εκπέμπουν ραδιοκύματα, το νέο δίκτυο του Πανεπιστημίου Tsinghua χρησιμοποιεί κωδικοποιημένα οπτικά σήματα από δορυφόρους-“φάρους”. Όπως εξήγησε ο Xing Fei, καθηγητής στην πανεπιστημιακή μονάδα που ηγήθηκε του έργου, “αυτό που κάναμε είναι να τοποθετήσουμε αυτούς τους ‘φάρους’ στο διάστημα, χρησιμοποιώντας δορυφόρους που εκπέμπουν φως για να καθοδηγήσουν τα πάντα, από οχήματα μέχρι διαστημόπλοια”.
Η λειτουργία του συστήματος βασίζεται σε ισχυρές πηγές φωτός στους δορυφόρους, οι οποίες στέλνουν κωδικοποιημένα σήματα προς τη Γη. Οι δέκτες στην επιφάνεια της Γης ανιχνεύουν το φως και, λαμβάνοντας υπόψη τις γνωστές θέσεις των δορυφόρων, υπολογίζουν τη δική τους θέση με μεγάλη ακρίβεια.
Το φως, λόγω της φύσης του, ταξιδεύει σε στενές, ευθείες γραμμές, καθιστώντας το πολύ πιο δύσκολο να παρεμβληθεί σε σχέση με τα ραδιοκύματα. Σε σύγκριση μάλιστα με την αστροπλοήγηση, που βασίζεται σε αχνά, σταθερά άστρα και προσφέρει περιορισμένη ακρίβεια, το οπτικό σύστημα μπορεί να επιτύχει πολύ πιο ακριβή εντοπισμό.
Ωστόσο, η οπτική πλοήγηση έχει και σημαντικούς περιορισμούς. Η απόδοσή της μπορεί να επηρεαστεί από καιρικές συνθήκες ή εμπόδια, καθώς εξαρτάται από τη γραμμή όρασης. Για το λόγο αυτό, το νέο σύστημα προορίζεται να λειτουργήσει ως “συμπλήρωμα του BeiDou” και όχι ως υποκατάστατο.
Το έργο, όπως ανέφερε ο Xing Fei, ξεκίνησε πριν από περισσότερα από 20 χρόνια και επέφερε τρεις βασικές καινοτομίες: τη σμίκρυνση των οπτικών αισθητήρων από κιλά σε γραμμάρια, την επέκταση από τη χρήση ενός μόνο δορυφόρου σε πολλαπλές πλατφόρμες, και την εξέλιξη από απλή μέτρηση στάσης σε πλήρη πλοήγηση και εντοπισμό θέσης.
Με βάση τις βασικές τεχνολογίες του έργου, η ομάδα έχει αναπτύξει τυποποιημένα προϊόντα αεροδιαστημικής, τα οποία έχουν πωληθεί σε σχεδόν 20 χώρες, συμπεριλαμβανομένων των Ηνωμένων Πολιτειών, της Μεγάλης Βρετανίας και της Γαλλίας.
Το δημοσίευμα δεν παρείχε λεπτομερείς πληροφορίες για τους δορυφόρους, αλλά ανέφερε ότι το έργο έλαβε κορυφαίο εθνικό βραβείο για επιστημονική και μηχανική έρευνα από το Υπουργείο Παιδείας της Κίνας.
Στο μέλλον, η ομάδα σχεδιάζει να συνδυάσει το σύστημα με υπάρχοντα δίκτυα επικοινωνιών για τη δημιουργία ενός ενισχυμένου οπτικού συστήματος πλοήγησης για χαμηλές υψομετρικές χρήσεις, βοηθώντας drones και αυτόνομα οχήματα να πλοηγούνται σε τούνελ και άλλα πολύπλοκα περιβάλλοντα όπου τα σήματα είναι αδύναμα.
Στο βαθύ διάστημα, όπου το GPS δεν είναι διαθέσιμο, ακόμη και ένας μόνο δορυφόρος σε τροχιά θα μπορούσε να λειτουργήσει ως φάρος φωτός για να καθοδηγήσει αποστολές στην επιφάνεια της Σελήνης και πέρα από αυτήν, με σχέδια επέκτασης της τεχνολογίας σε πιο μακρινές αποστολές.
Η Κίνα έχει επίσης χρησιμοποιήσει την οπτική πλοήγηση στο πρόγραμμα της Σελήνης. Για παράδειγμα, το 2013, το διαστημόπλοιο Chang’e-3 βασίστηκε σε κάμερες για τον εντοπισμό χαρακτηριστικών της επιφάνειας και την καθοδήγηση κατά την κάθοδο, επιτυγχάνοντας μια ακριβή προσσελήνωση. [PLACEHOLDER_1 url=https://www.youtube.com/watch?v=IJVFzmSc6uo]
