A navegação por satélite mudou radicalmente a forma como as pessoas vivem e trabalham. Esforços ainda são necessários para aumentar ligeiramente a precisão. A Agência Espacial Europeia (ESA) confirmou que uma abordagem de antena de matriz emprestada de projetos de satélite poderia fornecer melhores recursos de GPS para smartphones, tablets, drones e outros eletrônicos de consumo populares.
Atualmente, todos os smartphones vendidos na Europa utilizam a gama europeia Galileo. Galileo refere-se ao Sistema Global de Navegação por Satélite (GNSS) que entrou em operação em 2016. Atualmente, é o sistema de navegação por satélite mais preciso do mundo e é usado por mais de 3 bilhões de pessoas em todo o mundo. No entanto, os usuários de smartphones geralmente não são tão precisos quanto os receptores de navegação por satélite.
“A navegação por satélite é apenas um dos muitos recursos para os quais os smartphones são projetados, portanto, os erros comuns de rastreamento são muito altos”, diz Victoria Eza, engenheira de antenas que lidera o projeto da ESA. Isa explica: “Na verdade, a precisão depende do ambiente. É pior em desfiladeiros urbanos e áreas construídas onde partes do céu são obscurecidas e os erros de rastreamento podem chegar a 10 metros ou mais”. Quando o smartphone é desmontado, fica exposta uma antena menor que um mini-SIM, que possui função de navegação. Isso ocorre porque esse recurso ainda não está muito desenvolvido.
Você aumentou cuidadosamente o número de antenas
A equipe do projeto aumentou o número de antenas de pesquisa como parte do projeto AMELIE (Advanced Multi-Frequency GNSS Antenas for Next Generation Mass Market Devices). Coloquei cuidadosamente essas antenas em ambos os lados da placa ao redor dos pinos. Em seguida, o método de entrada foi aprimorado usando uma abordagem coletiva comum para antenas de satélite.
“Nossa equipe normalmente trabalha em grandes antenas de satélite, então seria um projeto interessante que poderia ser implementado em eletrônicos de consumo”, disse Victoria Isa.
Para este fim, foram realizados testes com usuários em Nuremberg, Baviera, sul da Alemanha, onde estão localizados o TeleOrbit e o Fraunhofer-IIS. “Usamos uma câmara anecóica para avaliar os padrões de antena e atenuação de sinais multipath”, disse Matthias Overbeck, Fraunhofer-IIS. Já andei e dirigi em diferentes ambientes”, explicou.
Por meio desse teste, a equipe de pesquisa enfatizou a importância do engajamento do usuário. Isso porque colocar o smartphone na mão do usuário afeta o funcionamento e o desempenho da antena AMELIE. A equipe testou dois tipos de antenas. O primeiro é um projeto de banda dupla com duas bandas de frequência separadas, com erros corrigidos através da camada de ionosfera, a camada atmosférica eletricamente ativa e múltiplas antenas. Ele melhorou significativamente o desempenho em comparação com o futuro atual do smartphone. Estão disponíveis até 5 bandas de frequência: Band Edition, GPS Constellation, GLONASS, BeiDou e Galileo.
Testes de uso no carro também foram realizados. A equipe segurou o telefone em um ângulo ideal de 30 graus e examinou uma montagem de cerâmica que melhora o foco da antena nos sinais de satélite. A equipe alcançou resultados com uma melhoria de 10 vezes na precisão. O erro de posicionamento foi de apenas 1 metro de nível.
No futuro, a equipe de pesquisa planeja trabalhar diretamente com os fabricantes de smartphones para determinar o espaço máximo disponível para navegação. Também deve-se ter em mente que o desempenho da antena pode ser afetado por componentes adjacentes.
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