用于城市环境中稳健的分米级定位的混合光无线网络示意图。图片来源：荷兰代尔夫特理工大学
科技日报实习记者 张佳欣
荷兰代尔夫特理工大学、阿姆斯特丹自由大学和荷兰国家计量所研究人员开发了一种替代定位系统，该系统比GPS更强大、更准确，尤其是将其用于城市环境中，演示这种新的移动网络基础设施的工作原型实现了10厘米的精度。这项新技术对于实施一系列基于位置的应用，如自动化车辆、量子通信和下一代移动通信系统至关重要。研究结果发表在最新一期《自然》杂志上。
许多重要基础设施依赖于全球导航卫星系统。然而，这些系统有局限性和脆弱性。它们在地球上接收到的无线电信号很弱，如果无线电信号被建筑物反射或阻挡，就无法进行准确定位。这会使GPS导航在城市环境中变得不可靠。
新的替代定位系统利用的是移动电信网络而非卫星，比GPS更稳定和准确。
研究人员表示，通过几项尖端创新，电信网络可以转变为一个非常精确的、独立于GPS的替代定位系统。他们已经成功开发了一种系统，它可像现有的移动和WiFi网络一样提供连接，并像GPS一样提供准确的定位和时间分配。
其中一项创新是将移动网络连接到一个非常精确的原子钟上，可用来广播带有精确时间标记的信号，这些连接是通过现有的光纤网络进行的。
研究人员正研究通过电信网络将原子钟产生的国家时间分发给其他地方用户的技术。有了这些技术，就可将网络变成一个全国性的分布式原子钟，并有许多新应用，例如通过移动网络进行非常精确的定位。
原则上，通过研究人员演示中的光—无线混合系统，任何人都可以无线接入荷兰国家计量所产生的国家时间。这基本上形成了一个非常精确的无线电时钟，精度可达到十亿分之一秒。
此外，建筑物会反射无线电信号，这会混淆导航设备，而新系统使用的无线电信号的带宽比通常使用的要大得多。大带宽有助于理清这些不确定的信号反射，并实现更高的定位精度。
总编辑圈点
随着定位技术的接受度和应用层越来越广泛，人们开始意识到GPS的一些固有问题，譬如说穿透能力弱，室内定位远不如室外定位；再譬如说城市使用中精度仍嫌不足，建筑物较多地区的导航情况尚需提高。鉴于此，一系列新兴的定位技术正在蓬勃发展，本文中的替代系统正是如此，其依赖的是移动电信网络而非传统卫星，可以助力城市、室内厘米级精度的定位需求，也将解决卫星数较少、卫星分布较差区域的导航难题。