Um novo algoritmo foi desenvolvido por pesquisadores para identificar sinais de satélites de comunicação e localizar qualquer ponto na Terra, semelhante ao GPS. Eles conseguiram obter precisão em relação à localização de um receptor estacionário no solo, com um erro de apenas 5,8 metros, após “ouvir” os sinais de oito satélites em órbita baixa da Terra por cerca de 10 minutos.
Não foi necessário lançar novos satélites, e os pesquisadores não precisaram da ajuda das operadoras de satélite para usar os sinais. A ideia é utilizar sinais de satélites em órbita baixa como uma alternativa para as necessidades humanas de posicionamento, navegação e temporização. Isso é possível porque esses satélites ficam cerca de 20 vezes mais perto da Terra do que os satélites GNSS (Sistema Global de Navegação por Satélite), que ficam na órbita média da Terra, a cerca de 20.000 quilômetros acima do planeta.
Com a previsão de lançamento de dezenas de milhares de satélites de órbita baixa na próxima década, os sinais transmitidos por esses satélites podem beneficiar inúmeras tecnologias e a investigação científica em campos como o sensoriamento remoto.
O diferencial desta técnica em relação às outras tentativas de criar uma alternativa ao GPS é que o algoritmo não precisa fazer uma engenharia reversa do sinal do satélite. O algoritmo é independente da constelação de órbita baixa e pode receber sinais de praticamente qualquer satélite, treinando com os dados em tempo real para decifrar características do sinal e reconstruir dados de localização. A equipe testou o algoritmo em quatro constelações de satélites diferentes e o programa interpretou os sinais sem conhecimento prévio do que estava sendo transmitido.
Além disso, o algoritmo é sofisticado o suficiente para estimar a localização dos satélites no espaço, o que é um problema desafiador, pois esses satélites normalmente não transmitem sua localização, e as estimativas disponíveis publicamente têm margens de erro de alguns quilômetros.
Durante um teste de precisão de posicionamento, os pesquisadores definiram a posição inicial de um receptor terrestre como sendo no telhado de um prédio na Universidade da Califórnia em Irvine, localizado a mais de 3.600 quilômetros de distância da sua posição real na Universidade de Ohio. Usando os sinais das constelações de satélites para estimar a posição exata do receptor, o algoritmo apresentou um erro de apenas 5 metros.
Em outro experimento, a equipe testou o desempenho do algoritmo em um veículo em movimento, montando o receptor no teto do carro. Inicialmente, eles usaram a tecnologia de navegação convencional, que utiliza um receptor GPS integrado a um sistema de navegação inercial. Depois, desligaram o GPS e rodaram por mais um quilômetro. O algoritmo apresentou um erro de 4,4 metros de distância.
(foto: Kozhaya)
Embora os resultados sejam promissores, a equipe reconhece que há espaço para melhorias na confiabilidade do sistema. “O GPS é um sistema muito maduro em que confiamos nossas vidas”, disse Zak Kassas, da Universidade do Estado de Ohio, nos EUA. “Para que possamos confiar nossas vidas em novos tipos de sinais, precisamos realizar mais estudos sobre a precisão, integridade e continuidade desses sinais.”
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