Ученые разработали прочный и дешевый датчик, использующий спутниковые сигналы для контроля уровня воды.

Фото: Makan Karegar/University of Bonn.

Интернет, IT
Инструменты
Шрифты

Датчики уровня воды служат важной цели в реках, предупреждая о наводнениях и небезопасных условиях отдыха. Утверждается, что новый не только прочнее и надежнее других, но и значительно дешевле.

По словам ученых из Боннского университета в Германии, обычные датчики уровня воды имеют один или несколько недостатков: они повреждаются во время наводнений, их трудно считывать удаленно, они не измеряют уровень воды непрерывно или они слишком дороги. Под руководством доктора Макана Карегара исследователи разработали альтернативу, у которой нет таких проблем.

Устройство представляет собой антенну, которая устанавливается рядом с рекой, над водой. Она непрерывно принимает спутниковые сигналы GPS и ГЛОНАСС – часть каждого сигнала принимается непосредственно со спутника, а остальная часть принимается опосредованно, после отражения от поверхности реки. Чем ниже поверхность по отношению к антенне, тем большее расстояние преодолевают отраженные радиоволны.

Когда косвенная часть каждого сигнала накладывается на непосредственно полученную часть, возникают интерференционные картины. Анализируя эти закономерности, бортовой микрокомпьютер Raspberry Pi может определить текущий уровень воды с точностью плюс-минус ~1,5 см. Эти данные передаются властям через существующие мобильные сети.

Вся установка стоит всего около 150 евро (156 долларов США) и может питаться от солнечной панели. На самом деле один из датчиков уже два года используется на Нижнем Рейне. Тем не менее, в настоящее время технология работает только на реках шириной не менее 40 м — в противном случае большая часть отраженного сигнала поступает с суши. Есть надежда, что за счет доработки программного обеспечения Raspberry Pi эта цифра может быть значительно снижена.

Как открытый исходный код, так и схемы устройства находятся в свободном доступе на веб-сайте проекта. Исследование описано в статье, недавно опубликованной в журнале Water Resources Research.

Источник: University of Bonn.