Hybridsystem liefert präzise Ortung bei GPS-Ausfall
Forscher der Queen Mary University of London in Kooperation mit Partnern aus China, Indien und den USA haben auf der IEEE International Conference on Communications in Glasgow ein neuartiges hybrides Positionierungssystem vorgestellt. Der Ansatz trägt die Bezeichnung JDG (Joint DAS and GNSS) und adressiert die bekannte Schwäche herkömmlicher Satellitennavigation bei signalarmen oder vollständig blockierten Umgebungen. Das System kombiniert das etablierte Global Navigation Satellite System mit der Distributed Acoustic Sensing Technologie. Dabei werden existierende, unterirdisch verlegte Glasfaserkabel als hochempfindliche Vibrationssensoren nutzbar gemacht. Schon kleinste Bodenbewegungen werden von den Fasern erfasst und in präzise Bewegungsmuster umgewandelt. In einem realen Testlauf im Süden Englands wurden parallel zu GPS-Daten die Vibrationsdaten einer straßenbegleitenden Glasfaserleitung aufgezeichnet, während Freiwillige eine Route abgingen. Die fusionierten Signale wurden anschließend durch ein Deep-Learning-Modell verarbeitet, das auch bei ausfallendem oder stark verrauschtem GPS-Empfang eine lückenlose Positionsprognose ermöglichte. Die Ergebnisse zeigten, dass JDG die reine GPS-Verfolgung und etablierte Alternativmethoden sowohl in der Genauigkeit als auch in der Stabilität übertrifft. Besonders bemerkenswert ist die hohe Effizienz des Algorithmus auf hardwarebeschränkten Endgeräten: Selbst bei reduzierter Datensammelrate bleibt die Ortung präzise, was eine skalierbare Integration in Standard-Smartphones und IoT-Sensoren sehr wahrscheinlich macht. Das interdisziplinäre Konsortium vereint Expertise der Queen Mary University of London, der Xi’an Jiaotong University, der Pandit Deendayal Energy University sowie der Chicago State University. Nach Angaben der Entwickler eröffnet die Technologie erhebliche Anwendungspotenziale für den urbanen Raum. Ziel sind vor allem zuverlässige Standortdienste für intelligente Transportsysteme, Notfallmanagement und autonome Navigation, insbesondere in dicht bebauten Metropolen, unterirdischen Infrastrukturkomplexen oder geschlossenen Hallen, in denen Satellitensignale traditionell versagen. Durch die Umwidmung bestehender Telekommunikationsnetze zu einem flächendeckenden Sensornetzwerk liefert JDG einen konkreten Ansatz für die nächste Generation resilienter Ortungssysteme.
