Специалисты МИРЭА — Российского технологического университета разработали новую методику позиционирования, которая позволяет определять с повышенной точностью местоположение мобильных устройств в условиях, где спутниковая навигация (GPS/ГЛОНАСС) недоступна или не работает.
Несмотря на повсеместное распространение спутниковой навигации, остаются обширные территории, где она неэффективна. Это касается плотной городской застройки, внутренних помещений, глубоких каньонов, лесных массивов и других труднодоступных территорий. По словам ученых, существующие методы определения местоположения по сотовым сетям имеют значительную погрешность, достигающую сотен метров, особенно при работе с одной базовой станцией.
Новая технология использует для этого сигналы сотовой связи стандарта GSM (Global System for Mobile Communications). Он представляет собой сложный комплекс параметров, которые можно использовать для определения местоположения устройства. Разработанная методика анализирует сразу несколько характеристик сигнала:
- Идентификатор соты (CELL ID) — уникальный номер, определяющий конкретную ячейку сети. Каждая сота имеет определенную зону покрытия, и зная ее координаты, можно приблизительно установить местоположение абонента.
- Временная задержка сигнала (Timing Advance, TA) — время, необходимое сигналу для прохождения от устройства до базовой станции. Зная скорость распространения радиоволн (около 300 000 км/с), можно рассчитать примерное расстояние до базовой станции с точностью до нескольких метров.
- Уровень принимаемого сигнала (RSSI) — показатель силы сигнала. Этот параметр особенно важен при работе с несколькими базовыми станциями, так как позволяет определить направление на источник сигнала.
Ключевое преимущество разработки — специальный алгоритм интервального пересечения, который анализирует погрешности каждого метода и вычисляет расстояние до объекта с высокой точностью.
«Наш подход позволяет значительно повысить точность определения местоположения даже при подключении устройства к одной базовой станции, что часто встречается в удаленных районах, — объясняет соавтор исследования, сотрудник РТУ МИРЭА Артем Козловский. — Мы не создаем новые сигналы, а по-новому обрабатываем существующие данные сотовых сетей, компенсируя недостатки одних методов преимуществами других».
Технология может быть применена в поисково-спасательных операциях в труднодоступных местах, для отслеживания транспорта и специального оборудования, а также в системах телеметрии, где требуется определение координат при минимальной инфраструктуре, отмечают разработчики.
Результаты исследования были представлены на третьей научно-технической конференции «Космические технологии — 2025».