Austrijas zinātnieki no Grācas Tehniskās universitātes ģeodēzijas institūta izmantojot Starlink satelītu signālus klimata izmaiņu monitorēšanai.
Jaunā pieeja balstās uz satelītu signālu izmantošanu klimatisko izmaiņu novērošanai uz Zemes reāllaikā. Zinātnieki izmantoja Doplera efektu
viļņu frekvences izmaiņu parādība, ko uztver uztvērējs, kas rodas avota vai uztvērēja kustības dēļ., lai analizētu Starlink satelītu un citu satelītu tīklu signālus un uzraudzītu jūras līmeņa un laika apstākļu izmaiņas.
Uzticami satelītu dati ir viens no vērtīgākajiem resursiem klimata pārmaiņu zinātniskajos pētījumos. Jo vairāk informācijas avotu ir pieejami pētniekiem, jo precīzākus secinājumus viņi var izdarīt.
Līdz nesenam laikam zinātnieki uzskatīja par būtisku nepilnību faktu, ka tūkstošiem satelītu rotē ap Zemi, neļauj izmantot savus signālus pozicionēšanai un klimatisko izmaiņu novērošanai uz planētas. Taču FFG Estimation projekta ietvaros Austrijas zinātnieki atrada veidu, kā šos signālus izmantot.
Apgūstot tos kopā ar informāciju no navigācijas pētījumu satelītiem, zinātnieki cenšas uzlabot mehānismus vides izmaiņu novērošanai.
Satelītu novērošana Zemei balstās uz jūras līmeņa, gruntsūdeņu un citu vides pārmaiņu faktoru noteikšanu. Tie ietekmē Zemes gravitācijas lauku, nedaudz mainot satelītu kustības trajektorijas
Analizējot šīs satelītu orbitālās izmaiņas, zinātnieki var iegūt vērtīgu informāciju par mūsu planētu.
«Pieaugošā satelītu interneta pieejamība nozīmē, ka mūsu rīcībā ir milzīga signālu apjoma resursi, kas būtiski pārsniedz navigācijas satelītu signālus. Ja mēs tagad varam izmantot šos signālus mūsu mērījumiem, mums ir ne tikai labāka signālu pieejamība, bet arī daudz labāka pozicionēšana reāllaikā. Tas arī ļauj novērot īstermiņa izmaiņas. Tas nozīmē, ka papildus Zemes gravitācijas lauka vietas un izmaiņu noteikšanai, kas ir svarīgi klimāta pētījumos, tādi laika apstākļi kā stiprs lietus vai jūras līmeņa izmaiņas arī var tikt izsekoti reāllaikā», — skaidro Philips Berglez no ģeodēzijas institūta.
Kādām grūtībām saskaras zinātnieki, apstrādājot komercsatelītu signālus
Viena no galvenajām problēmām projekta ieviešanā bija tā, ka satelītu operatori, ieskaitot Starlink, OneWeb un Amazon Kuiper tīklus, nesniedz informāciju par satelītu signālu struktūru. Turklāt šie signāli pastāvīgi mainās.
Zinātniekiem arī nav precīzas informācijas par šo satelītu orbitālo pozīciju un attālumu, kas draud ar kļūdām un neprecizitātēm aprēķinos.
Tomēr analizējot Starlink satelītu signālus, viņi atklāja papildu skaņas signālos un izmantoja Doplera efektu, lai noteiktu šo pastāvīgo toņu biežuma nobīdi, kad satelīti kustās uz uztvērēju un prom no tā
Tas ļāva zinātniekiem noteikt satelīta atrašanās vietu ar precizitāti līdz 54 metriem, lai gan tas vēl pilnībā neapmierina ģeodēzisko pielietojumu prasības. Līdz šim pētījumos tika izmantota tikai fiksēta satelīta antena galvenā mērījumu principa pārbaudei un pārbaudei.
Tagad zinātnieki koncentrējas uz signālu mērījumu precizitātes palielināšanu līdz dažiem metriem. Tas kļūs iespējams, pateicoties antenu izmantošanai, kas var sekot satelītiem vai pieņemt signālus no dažādiem virzieniem
Turklāt pētnieki uzstāj, ka mērījumi ir jāveic vairākās vietās vienlaicīgi, lai palielinātu precizitāti un samazinātu kļūdu līmeni.
Ar lielāku mērījumu datu apjomu pētnieki var aprēķināt precīzākus orbītas datus, kas savukārt ļauj precīzāk noteikt Zemes atrašanās vietas un gravitācijas lauku. Navigācijas darba grupa arī vēlas izstrādāt jaunus signālu apstrādes paņēmienus, kas filtrē precīzākus mērījumu datus no signāliem, kas līdz šim bija diezgan neparasti ģeodēziskajās lietojumprogrammās.
«Tagad viss ir atkarīgs no precizitātes palielināšanas. Kad mēs to sasniegsim, mēs varēsim vēl precīzāk saprast, kādas izmaiņas piedzīvos mūsu pasaule. Lai izvairītos no pārpratumiem, vēlos precizēt: mēs analizējam komunikāciju signālus, taču mēs nevaram un nevēlamies zināt to saturu. Mēs tos izmantojam tikai pozicionēšanai un orbītu novērošanai, lai noteiktu Zemes gravitācijas lauku», - piebilst Philips Berglez
Avots: SciTechDaily
Komentāri (0)
Šobrīd nav neviena komentāra