Goedkope GPS-ontvanger kan met simpele aanpassing even nauwkeurig worden als professionele apparaten

Het probleem met GPS in steden is al jaren bekend. Signalen van satellieten kaatsen tegen gebouwen en komen via allerlei omwegen bij je telefoon of GPS aan. Dit zorgt ervoor dat je positie er vaak meerdere meters naast zit. Dat is een probleem: moderne apparaten zoals zelfrijdende auto's hebben een nauwkeurigheid tot op centimeterniveau nodig.

Onderzoekers uit Noorwegen hebben daarom een nieuwe methode bedacht. Ze plaatsten goedkope GPS-ontvangers in twee soorten stedelijke omgevingen: een standaard stadsomgeving met gebouwen en bomen, en een extreem moeilijke situatie met smalle straten tussen hoge gebouwen.

De traditionele methode die professionals gebruiken heet RTK, oftewel Real-Time Kinematic positionering. Deze techniek vergelijkt GPS-signalen van een mobiele ontvanger met die van een vaste referentiepost. Daarbij gebruikt het systeem twee soorten informatie: grove codegegevens en nauwkeurigere metingen. Het probleem is dat die codegegevens enorm verstoord worden door weerkaatsende signalen in stedelijke gebieden.

De oplossing die de onderzoekers testen heet Phase-Only Positioning. Deze methode gooit de onbetrouwbare codegegevens overboord en gebruikt alleen de nauwkeurige metingen. Door deze metingen over meerdere momenten te verzamelen, kan het systeem toch de positie bepalen zonder te steunen op de verstorende codeinformatie.

De resultaten worden besproken in een studie in het vakblad Journal of Spatial Science. In een normale stadsomgeving bereikte een goedkope ontvanger zonder de nieuwe methode in 92 procent van de gevallen betrouwbare positiemetingen. Met Phase-Only Positioning steeg dit naar 100 procent.

Dit werkte ook in moeilijke omstandigheden, zoals nauwe straatjes tussen hoge gebouwen. Daar faalde de traditionele methode volledig. Er werden in slechts 3 procent van de gevallen betrouwbare metingen uitgevoerd. Dit gold voor zowel goedkope als dure ontvangers. De Phase-Only methode bracht dit omhoog naar 78 procent voor professionele apparatuur en 58 procent voor een goedkope ontvanger.

Een belangrijke kanttekening is dat de studie gebaseerd is op een beperkte dataset van één uur per locatie. De onderzoekers zeggen dat meer onderzoek met langere meetperiodes en op meer locaties nodig is om de resultaten te bevestigen.

Bron: Journal of Spatial Science