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保护关键基础设施免受极端空间天气和无线电干扰

通过天基通信研究,竞博官网app已经影响了公共政策和安全. 竞博官网app的算法有助于保持GPS系统的功能和准确性.

一位穿着防雪服的研究人员在极地背景下对着镜头微笑.
地球的极地地区不断地暴露在太阳辐射之下. 这为竞博官网app了解空间天气及其对卫星信号的影响提供了关键见解.
“竞博官网app的研究提高了人们对依赖导航和计时的基础设施的脆弱性的认识. 竞博官网app建议进行太空天气灾难情景模拟测试. 这一结果帮助政府规划弹性改进.’
凯瑟琳米切尔 电子与电气工程教授

自从1957年人造卫星发射以来, 竞博官网app头顶的天空逐渐布满了人造卫星. 监控、沟通和观察. 从预测天气预报到探索外太空, 竞博官网app已经开始依赖这个网络可以提供给竞博官网app的信息. 也许是所有卫星系统中, 竞博官网app最依赖全球定位系统(GPS), 帮助竞博官网app定位的无线电导航系统, 跟踪和导航.

GPS技术在竞博官网app的社会和经济运输中广泛应用, 农业和执法, 并支撑着银行转账业务, 数字地图和手机. 任何对这项服务的干扰都会对竞博官网app的日常生活造成重大影响, 这使得竞博官网app越来越容易受到自然空间天气事件和犯罪活动的影响.

来自太阳耀斑的危险

太阳表面的风暴可以用强大的辐射轰击地球,导致卫星信号丢失和衰落. 竞博官网app的许多卫星都在被称为电离层的高层大气区域运行, 距离地球表面80千米的地方.

从北极到南极, 竞博官网app使用GPS闪烁接收器网络收集数据,并通过算法将这些数据与其他信息结合起来,以执行复杂的信号处理任务, 断层扫描和数据同化.

这套数学算法, 研究, 在巴斯设计和发展, 称为多仪器数据分析系统(MIDAS). MIDAS是竞博官网app20多年来天基通信研究的结晶,在全球许多其他学术机构的许可下使用.

利用MIDAS,竞博官网app能够重建高度精确的地球电离层三维图像. MIDAS是实时工作的, 因此,当它对空间天气做出反应时,它可以持续监测和确定电离层的变化性质. 然后,它使用这些信息来计算这种天气对GPS测量位置误差的确切影响,以提高其精度.

映射电离层

竞博官网app的MIDAS软件是一种实时成像地球电离层的先进算法. 通过研究这些图像,竞博官网app可以警告太阳活动的影响,并纠正GPS误差.


“和自然事件一样,GPS也会受到人类活动的影响,包括信号干扰。. 无论这些人是否无辜,他们都是对竞博官网app安全的重大威胁.’
罗伯特•沃森 电子电气工程高级讲师

来自有组织犯罪的威胁

GPS技术已经渗透到很多不同的技术和服务中, 它已经成为犯罪分子的主要目标,他们希望制造混乱或避免被安全部门抓获. 航空、航运、银行转账和通信都容易受到非法活动的影响.

最近一个引人注目的案件中,一个犯罪团伙使用GPS干扰系统来隐藏他们的汽车盗窃和改装企业(被称为“拆车厂”)。. 通过竞博官网app对电离层闪烁测量的研究, 竞博官网app已经能够开发出探测GPS干扰信号的方法,甚至找到干扰源的位置. 在这起案件中,英国警方追回了30辆被盗汽车,并逮捕了12人.

隔离和区分GPS信号

使用高度专业化的GPS接收器和数学分析,竞博官网app可以识别异常的信号行为. 通过与竞博官网app期望的正常行为进行比较, 竞博官网app能够设计和开发新的算法,以实时隔离信号异常及其原因(无论是自然的还是犯罪的).

竞博官网app的GPS信号处理研究有助于传感器的开发, 被称为干扰检测和监测传感器(IDM), 以及一系列解释这些数据的算法. 这些IDM设备可以识别GPS干扰器的位置甚至方向.

追踪犯罪团伙的新技术

与Chronos科技有限公司合作, 英国中小企业, 竞博官网app帮助他们开发了新的探测器产品范围和服务. 克罗诺斯探测器提供实时报警信号,这样安全部门就能找到干扰者.

这些装置已经卖给平民了, 英国的国防和安全市场, 北美和欧洲.

克罗诺斯的最新产品被称为“干扰摄像头”,是世界上第一个能够对携带GPS干扰器的移动车辆拍照的GPS干扰探测器.

“世界各地的警察都在使用竞博官网app的技术来打击GPS干扰器和有组织的犯罪. 竞博官网app与巴斯的创新合作伙伴关系继续蓬勃发展,新产品的开发.’
查尔斯咖喱 克罗诺科技有限公司董事总经理

空间绑定

竞博官网app的TOPCAT II有效载荷将绕地球轨道运行,以成像电离层的电子密度.


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