Soludbrud rokker ved stabiliteten af GPS

CROWDSOURCING » Vil du være med til at bygge verdens bedste højttaler?

Spørg Scientariet » Kan man isolere ydervæggene i et hus på begge sider?

Soludbrud rokker ved stabiliteten af GPS

Når alt fra flytrafik til pengeoverførsler bliver styret af GPS-enheder, er samfundet yderst udsat ved soludbrud, der gør navigationssystemet upålideligt. GPS-antennerne bør ændres eller samtlige GPS-satelliter udskiftes, mener amerikanske vejrforskere.

Af Mads Nyvold, tirsdag 10. apr 2007 kl. 00:00

Kraftige udbrud på solen kan lamme hele kloden og resultere i kollisioner i flytrafikken eller kaos i finanssektoren. For GPS-enheder synkroniserer en stigende del af samfundet, men samtidig er navigationssystemet ikke opdateret til at modstå påvirkninger fra eksplosioner på solens overflade.

Sådan lyder advarslen fra det seneste møde hos Space Weather Enterprise Forum arrangeret af the National Oceanic and Atmospheric Administration, skriver The Herald Tribune.

»Vores teknologi-afhængige samfund bliver i stigende grad sårbart over for vejret i rummet,« siger David L. Johnson, direktør for USA's metrologiske institut, til avisen.

Deltag i debatten (7 kommentarer) »

Kommentarer (7)

10. apr 2007 kl 14:03

Poul-Henning Kamp

Soludbrud rokker ved stabiliteten af GPS

Den rigtige løsning er ikke dyre lappeløsninger på GPS, men et komplementært VLF frekvens jordbaseret system.For omtrent hvad en enkelt GPS satellit koster kan hele Europa dækkes med et moderne eLoran system, der virker helt uafhængigt af GPS og som dækker når GPS ikke kan bruges på grund af solen, terrorister, forbrugerelektronik eller beton. ...men alle er så forhippede på satelliter... Poul-Henning

12. apr 2007 kl 14:10

Søren Kjærsgaard

Re: Soludbrud rokker ved stabiliteten af GPS

Jvf. http://www.noaanews.noaa.gov/s....htm var udbruddet 20.000gg (43dB) kraftigere end den normale baggrundsstøj forårsaget af solen i dagstimerne. Intet under, at GPS modtagerne væltede, når man tænker på det linkbudget systemet har.(det er der faktisk mange andre, jordbaserede, radiosystemer, der ville have mere end svært ved at hamle op med) Hvordan er følsomheden på et VLF-baseret navigationssystem, baseret på håndholdte terminaler og dermed meget små (ineffektive) VLF antenner? Udover at præcisionen ved eLoran vel stadigt ikke kan hamle op med GPS, kan systemet så klare spontant +43dB grundstøj?? Spørgsmålet er så om støjen vil stige tilsvarende ved VLF frekvenserne, -dette er sikkert ikke tilfældet, men det må være tal der er til at finde :-) mvh

13. apr 2007 kl 00:42

Poul-Henning Kamp

Re: Soludbrud rokker ved stabiliteten af GPS

Søren,Loran-C virker faktisk glimrende med håndholdte modtager, ferritstavs antenner har glimrende følsomhed og på grund af den specielle modulations form er de utroligt svære at bringe ud af fatning.For at nå samme præcision som GPS skal der bruges en korrektionsfaktor for ledningsevnen imellem senderen og modtageren, såkaldte "ASF" korrektioner, men hvis man bygger en kombineret GPS og LoranC kan man bygge den database dynamisk.Jeg kan ikke i hovedet huske LORAN-C modulationens støjfaktor, men den er forholdsvis enorm fordi de tre lag den består af er indbyrdes ortogonale.Imidlertid er det ikke "grundstøjen" soludbruddet øger, det er derimod ioniseringen af atomosfærens øvre lag som derved dæmper GPS signalet endnu mere end sædvanligt.VLF navigation bruger kun jordbølgen, så du kan ionisere lige så tosset du vil, det påvirker praktisk taget ikke VLF signalerne. Det er derfor LORAN-C blev bygget til at begynde med: Medmindre du fysisk vælter sende antennen, så er det stort set upåvirkeligt i en atomkrig. (Af samme årsag havde Eiđe på Færørene sit helt private kryds i soviets ICBM plan.)LORAN-C i en moderniseret udgave er på alle måder det perfekte komplement til mikrobølgebaserede satellitsystemer, det er billigt, det har helt andre radioudbredelsesforhold og det rækker langt ind i byer og bygninger hvor GPS notorisk har problemer. Søgeord til videre læsning: eurofix - transmission af dGPS via Loran-C ernp - European Radio Navigation Plan loran-c - Om selve systemet. Poul-Henning

16. apr 2007 kl 00:39

PALLE KOCH

Re: Soludbrud rokker ved stabiliteten af GPS

Poul-Henning Loran C systemet, transmiterer på LF (100 KHz) og ikke VLF( 3-30 KHz), som du nævner er det meget svært at jamme Loran C systemet, men det betyder ikke at det ikke bliver påvirket af soludbrud. Radiotransmissioner på VLF og LF bliver påvirket af røntgen stråling og energirige partikler som udsendes ved soludbrud, de forårsager geomagnetisk aktivitet i jordens magnetosfære som påvirker udbredelsen af VLF og LF signaler, som påvirker eller forhindre Loran C navigation. Så Loran C er ikke imunt overfor soludbrud. Du skriver også at Loran C kun benytter sig af jordbølgen, det er kun delvist korrekt, da man foretrækker jordbølgen fordi den giver det bedste signal til bestemmelse af positionen. Men om natten forekommer der såkaldte skywaves (de forekommer også i forbindelse med soludbrud i dagtimerne), som er reflektioner fra den nederste del af ionosfæren (D laget) som blander sig med jordbølgen og forringer eller umuliggører positionsbestemmelse. Præcisionen af Loran C er omkring 5-10 gange dårligere end GPS, afhængig af om man bruger almindelig GPS eller DGPS (differentiel GPS), så det er noget af et tekonlogisk spring der skal til hvis man skal erstatte GPS med et nyt "Loran C" agtigt system. Det smarteste vil nok være at kombinere et nyt "LoranC agtigt" system med GPS, og få det bedste fra dem begge. Hvis man kombinerer de to systemer vil man få en bedre stedbestemmelse end hvis man kun bruger GPS, samtidig med at man forøger redundansen i navigationssystemet, men det vil ikke nødvendigvis betyde at man kan navigere under soludbrud. Palle

16. apr 2007 kl 07:53

Poul-Henning Kamp

Re: Soludbrud rokker ved stabiliteten af GPS

Palle,Skywave var kun et problem for analoge "envelope" modtagere, allerede da "delayed half a cycle" princippet kom frem var skywave stort set løst.Nu om dage er modtagere DSP baserede og følger alle sendere der er inden for rækkevidde, de har mere stabile lokale oscillatorer (TCXO) og bruger Kalman filtreog andet smart.Skywave og soludbrud er bestemt ikke et problem mere.Dernæst styres senderne nu efter TAI/UTC, så slaverne holder deres "position", selvom der er problemer på master stationen. Tidstolerancen er også blevet strammet temmelig meget for senderne.Som en af mine bekendte der arbejder med opgraderingen af USAs LORAN-C sendere siger: "It is not your dad's LORAN-C anymore".

17. apr 2007 kl 10:07

PALLE KOCH

Re: Soludbrud rokker ved stabiliteten af GPS

Poul-Henning, Grundlæggende er jeg ikke uenig i at eLORAN er et meget stabilt system, men når det drejer sig om LF radio bølgers udbredelses forhold under soludbrud, så er det ikke noget man kan eleminere eller ophæve. eLORAN gør det samme som ved DGPS (man er sikkert blevet inspireret af DGPS), nemlig at opsætte målestationer som har en fast position, og som måler udbredelses forholdene for de aktuelle LF signaler, for derefter at udsende korrektions data for de aktuelle signaler, sammen med advarsler om udsædvanlige LF udbredelses forhold. Det er selvsagt en kolosal fordel at få en advarsel om at ens position er behæftet med en større usikkerhed end normalt, men det kan ikke eleminere de fejl som opstår, kun gøre dem mindre. Husk på at det ikke er et globalt dækkende system, så jo længere væk man kommer fra systemets primære dækningsområde, jo større usikkerhed vil man kunne få på sin position. I øvrigt, det at man har strammet op på timing i systemet, benyttelse af DSP etc. og differentiel korrektion, er grunden til at man har opnået en præcision på ca. 50 meter, tidligere lå præcisionen på ca. 450 meter. Jeg tror såmænd nok at man fra politisk hold på sigt vil indse det fornuftige i at sammen bygge systemerne, der er bare alt for mange særinteresser på spil, og så er det jo sjældent fornuften der råder når man taler politik;-) Palle

17. apr 2007 kl 10:49

Poul-Henning Kamp

Re: Soludbrud rokker ved stabiliteten af GPS

Hej Palle, eLoran sigter efter og har bevist i test at 10 m absolut er muligt. Og hvis man er villig til at bygge flere sendere kan det blive endnu bedre. Men det er det med den politiske forståelse og vilje... Poul-Henning