Prof. Jacek Paziewski zdobył grant w  konkursie SHENG 3 Narodowego Centrum Nauki. Konkurs był przeznaczony dla polsko-chińskich konsorcjów naukowych. Partnerem prof. Paziewskiego w tym grancie jest prof. Jianghui Geng z zespołem z Uniwersytetu w Wuhan, z którym już od kilku lat naukowiec z UWM współpracuje naukowo. Grant wynosi 610 tys. zł, a na jego realizację profesor ma trzy lata. W tym czasie ma się zająć badaniem możliwości wykorzystania niskokosztowych precyzyjnych odbiorników GNSS w  naukach o  Ziemi. W zespole prof. Paziewskiego znajdują się dr hab. inż. Rafał Sieradzki i dr inż. Katarzyna Stępniak – oboje z Katedry Geodezji.

O co tu chodzi?

Wiarygodne monitorowania zjawisk występujących na Ziemi i w ziemskiej atmosferze wymaga wykorzystania gęstej sieci odbiorników systemów nawigacji satelitarnej, czyli Global Navigation Satellite System (GNSS). Profesjonalne odbiorniki GNSS są kosztowne, co uniemożliwia rozmieszczenie optymalnej liczby takich urządzeń w terenie. Na przykład na terenach aktywnych sejsmicznie do wykrywania ruchów ziemi wskazane jest instalowanie jak największej liczby czujników. Im więcej ich będzie, tym szybciej wykryje się drgania ziemi i tym szybciej ostrzeże ludzi przed niebezpieczeństwem. Ile czujników można jednak zainstalować, jeśli jeden kosztuje kilkadziesiąt tysięcy zł?

Na szczęście postęp techniczny nie ustaje i to, co kiedyś było duże i drogie, teraz jest mniejsze i tańsze. Smartfony są tego doskonałym przykładem. Jeśli już pełnią wiele funkcji, to czy mogą jeszcze więcej, np. mierzyć ruchy ziemi?

– Mogą – przyznaje prof. Paziewski. – Już teraz większość z nich, jeśli nie wszystkie, ma zainstalowane odbiorniki nawigacji satelitarnej. Takie smartfony są o wiele tańsze niż profesjonalne odbiorniki GNSS. Używa ich bardzo wielu ludzi i mogłyby być wykorzystywane do różnych pomiarów, również jako permanentne stacje pomiarowe. Nas interesuje to, jak dokładne są pozyskiwane przez nie obserwacje i czy mogą stanowić konkurencję dla profesjonalnych odbiorników.

W nawigacji samochodowej dokładność pozycjonowania wynosi kilka metrów, a do badania ruchów ziemi potrzebujemy dokładności kilku centymetrów, a nawet milimetrów.

– To jest możliwe do osiągnięcia już teraz. Sygnał docierający z satelity do odbiornika jest przez zjawiska występujące w atmosferze zakłócany. Wiemy, co i jak na niego wpływa, a do obliczania tego wpływu, czyli błędu, mamy opracowane algorytmy korygujące. One „poprawiają” sygnał i dzięki nim odbiorniki GNSS są w stanie w sposób dokładniejszy wyznaczyć pozycję. W naszym projekcie badamy, jakie błędy ma sygnał rejestrowany przez niskokosztowe odbiorniki. Ta wiedza pozwoli nam poprawić sygnał przy pomocy odpowiednich algorytmów i uzyskiwać pożądaną przez nas dokładność pomiarów. I właśnie nad tymi poprawiającymi sygnał algorytmami będziemy pracować – wyjaśnia prof. Paziewski.

Żeby być precyzyjnym, należy zaznaczyć, że naukowcom z UWM nie chodzi tym razem o jeszcze większą dokładność nawigacji samochodowej.

– Tanimi odbiornikami będziemy mogli np. nasycić gęsto jakiś obszar, konstrukcję czy budynek. To pozwoli nam dokładnie monitorować deformacje terenu i obiektów. To ważne na obszarach zagrożonych zjawiskami sejsmicznymi i na obszarach, na których występują osuwiska gruntu wywołane eksploatacją górniczą. Takie odbiorniki można będzie umieszczać także np. na kraterach wulkanów, bez żalu, że się zniszczą w wyniku erupcji – tłumaczy prof. Paziewski.

Badania kortowskich i chińskich uczonych na pewno otworzą jeszcze nowe zastosowania niskokosztowych urządzeń, które teraz nie są brane pod uwagę. „Wszystko mogące” smartfony będą mogły jeszcze więcej.

Lech Kryszałowicz

Dr hab. inż. Jacek Paziewski, prof. UWM z Katedry Geodezji na Wydziale Geoinżynierii zajmuje się rozwojem metod i algorytmów do precyzyjnego wyznaczania pozycji. Są to metody oparte na danych z systemów nawigacji satelitarnej, takich jak: GPS, Galileo, GLONASS i chiński BDS. Jest autorem oryginalnych metod i algorytmów przetwarzania sygnałów GNSS oraz ich praktycznego wykorzystania. W 2022 r. został laureatem Nagrody im. prof. Lubomira Barana

Artykuł ukazał się w styczniowym wydaniu "Wiadomości Uniwersyteckich". Tematem numeru była reklama. Naukowców z UWM pytaliśmy m.in. o to, jak sztuczna inteligencja analizuje nasze zachowania w Internecie i co z tego wynika. Sporo uwagi poświęciliśmy także kwestiom związanym z prawnymi aspektami reklamy. Sprawdziliśmy, czego nie wolno reklamować oraz jak producenci sobie z tymi zakazami radzą. 

W zimowym wydaniu nie zabrakło także artykułów poświęconych prowadzonym na UWM badaniom oraz relacji z wydarzeń ważnych dla społeczności akademickiej.