Nedávno vydaná aplikace pro systém Android umožňuje proměnit Váš mobilní telefon ve vědecký senzor. Nechte jej každou noc u okna a povolte přístup k určování pozice pomocí družic. Váš telefon pak bude zaznamenávat droboučké odchylky družicových signálů. Získaná data poté projdou procesem strojového učení a výsledkem by měly být analýzy počasí v atmosféře, ale i toho kosmického. Aplikaci CAMALIOT vyvinula agentura ESA v rámci programu NAVISP (Navigation Innovation and Support Programme) s podporou GNSS Science Support Centre – také v rámci agentury ESA. Tato aplikace je vhodná pro více než 50 modelů telefonů na trhu, které disponují dvoufrekvenčními přijímači navigačních dat.

Kromě dobrého pocitu z pomoci s vytvářením předpovědních modelů klasického i kosmického počasí se mohou uživatelé těšit i na získání věcných cen – od nových mobilů až po pukazy na nákup u Amazonu. Aktuální kampaň pro zapojení amatérských výzkumníků potrvá 4 měsíce a poběží do konce července. „Globální navigační družicové systémy jako třeba evropské Galileo revolučně změnily naše životy,“ vysvětluje Vicente Navarro, inženýr ESA specializující se na navigační systémy a dodává: „Přesně modulované signály nepřetržitě generované desítkami navigačních družic jsou také cenným prostředkem pro vědu, který je stále více využíván ke studiu atmosféry, oceánů a dalších systémů. Naše středisko GNSS Science Support Centre vzniklo, aby podpořilo tento trend.“

Navigační data stále zaznamenávají desítky tisíc pozemních stanic. Když navigační signály prochází atmosférou, jsou drobně pozměněny především podle množství vody v nižších vrstvách atmosféry, což může pomoci zlepšit zejména předpovědi srážek. Signály také zažívají zpožďování a slábnutí (scintilaci), když prochází nepravidelnými zhuštěními plazmatu v ionosféře. Tato elektricky nabitá vrstva atmosféry je stále ovlivňována sluneční činností, geomagnetickými podmínkami a lokální částí dne či noci. Dvoufrekvenční přijímače navigačních dat dokáží kompenzovat tyto efekty tím, že porovnávají dvě jejich frekvence. „Kombinace dvoupásmových přijímačů signálu družic Galileo a podpoře systému Android pro zaznamenávání surových navigačních dat otevírá možnost doplnit data z těchto pevných stanic o desítky milionů chytrých telefonů, což by výrazně zvýšilo hustota pokrytí. Inspirovali jsme se známou iniciativou SETI@home, kdy domácí notebooky pomáhají hledat známky mimozemského života,“ dodal Navarro.

Výsledky poté projdou tradičním zpracováním velkoobjemových dat pro strojové učení, při kterém se mohou odhalit dříve neznámé procesy v klasickém i kosmickém počasí. „Jedná se o náš první krok v rozšiřování sběru navigačních dat pomocí fúze dat „internetu věcí“. Chceme využívat nové zdroje – pevné senzory, drony a chytré telefony. Systém může mít i celou řadu dalších aplikací, včetně zlepšení výkonnosti navigačních systémů,“ vysvětluje Navarro. Projekt CAMALIOT (dříve znám jako Application of Machine Learning Technology for GNSS IoT Data Fusion) vede konsorcium, v jehož čele stojí ETH Zurich a na projektu se podílí i Mezinárodní institut aplikovaných analytických systémů IIASA.

Přeloženo z:
https://www.esa.int/

Zdroje obrázků:
https://www.esa.int/…/14297105-1-eng-GB/Stormy_ionosphere.jpg
https://www.esa.int/…/camaliot_app/24009505-2-eng-GB/CAMALIOT_app.png
https://www.esa.int/…/12186373-1-eng-GB/Sun_s_impact_on_the_ionosphere.jpg