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- Los mapas basados en teléfonos superan globalmente al modelo iónico tradicional de Klobuchar
- Regiones desatendidas como África se benefician de datos mejorados sobre la ionosfera
- Las tormentas geomagnéticas se rastrean con gran precisión mediante redes de teléfonos inteligentes
La cartografía ionosférica es crucial para mejorar la precisión de los sistemas de navegación, pero los métodos actuales enfrentan limitaciones importantes. Si bien las estaciones terrestres GNSS proporcionan mapas detallados del contenido total de electrones (TEC) ionosférico, su cobertura es desigual, lo que deja grandes lagunas en zonas desatendidas.
Ahora, investigadores de Google Una investigación realizada en Mountain View, California, EE. UU., demostró una solución innovadora utilizando millones de… teléfonos inteligentes Android Como una red distribuida de sensores en un estudio publicado en naturaleza.
Aunque son menos precisos que los instrumentos tradicionales, estos dispositivos duplican efectivamente la cobertura de medición, proporcionan datos ionosféricos precisos y abordan variaciones de infraestructura a largo plazo.
El efecto de la ionosfera en la navegación.
La ionosfera, una capa de plasma ionizado que se extiende entre 50 y 1.500 kilómetros sobre la Tierra, afecta significativamente a las señales del Sistema Global de Navegación por Satélite (GNSS) al introducir errores de posicionamiento. Sin embargo, las estaciones terrestres GNSS convencionales, aunque precisas, adolecen de una cobertura espacial limitada y dejan áreas desatendidas vulnerables a la inexactitud.
La investigación realizada por Google Research aprovecha miles de millones de teléfonos inteligentes equipados con receptores GNSS de doble frecuencia para abordar las brechas de cobertura. A diferencia de las estaciones GNSS tradicionales, los teléfonos inteligentes son móviles, están ampliamente distribuidos y son capaces de capturar enormes cantidades de datos.
Al recopilar y promediar mediciones de millones de dispositivos, los investigadores lograron una precisión comparable a la de estaciones de observación dedicadas, e incluso resolvieron fenómenos como tormentas solares y estructuras de densidad de plasma.
La API GNSS para Android facilitó la recopilación de datos de señales satelitales, como tiempos y frecuencias de viaje, que luego se utilizaron para estimar el contenido total de electrones iónicos (TEC).
El estudio demostró que, aunque las mediciones de teléfonos individuales son más ruidosas que las mediciones de estaciones de monitoreo, sus datos colectivos proporcionaron resultados sólidos y confiables.
Las comparaciones mostraron que el modelo TEC basado en teléfono superó a los métodos existentes como el modelo Klobuchar, ampliamente utilizado en teléfonos móviles.
Utilizando datos de teléfonos Android, los investigadores duplicaron la cobertura de medición ionosférica en comparación con los métodos tradicionales y pudieron mapear burbujas de plasma sobre India y América del Sur y la mayor intensidad de las tormentas sobre América del Norte durante una tormenta geomagnética en mayo de 2024.
También observaron bajas en latitudes medias sobre Europa y anomalías ecuatoriales, un fenómeno que antes era inaccesible debido a la escasa cobertura de las estaciones.
Vale la pena señalar que regiones como India, América del Sur y África, que a menudo están desatendidas por las redes de monitoreo tradicionales, se han beneficiado enormemente de este enfoque, que ha producido mapas TEC de alta resolución en tiempo real.
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