德克萨斯州奥斯汀——根据最近发表在 《无线电科学》上的一篇文章，一项新的科学技术可以显着改善数百万人在使用GPS导航服务时每天所依赖的参考框架。

德克萨斯大学奥斯汀分校应用研究实验室和美国宇航局戈达德太空飞行中心的研究人员首次在GPS天线和接收器与大型射电望远镜之间形成了一个无线电干涉仪。这项新技术利用了一种无线电干涉仪，这是一种测量遥远天文源发射的无线电波到达时间差异的装置，其天线可以检测和记录发射。

该团队使用一种称为甚长基线干涉测量法的方法，利用射电望远镜的灵敏度来提高GPS接收器的灵敏度。这种额外的灵敏度使他们能够扩大接收器的覆盖范围，以观察由超大质量黑洞产生的强大辐射和粒子射流，最远可达50亿光年。

这一发现将改善各种关键的科学测量，从跟踪地震多发地区的小规模土地运动到了解海平面变化。

应用研究实验室的研究科学家乔纳森·约克（Johnathan York）说：“将新来源直接参考到GPS天线的能力为大地测量参考系的改进铺平了道路，这为从智能手机到国家安全等应用的现代导航奠定了基础。“改进参考系以满足各种重要的地球科学应用所需的毫米级一致性对于采取下一步稳健的精确定位至关重要。”

利用在德克萨斯州戴维斯堡的超长基线阵列设施和附近的麦克唐纳大地测量天文台收集的数据，研究人员能够证明对这些强大的银河系外喷流的多次探测。这些探测将参考GPS天线的信号距离从大约20,000公里外的卫星扩展到距离地球50亿光年的天文物体。这个距离相当于飞到GPS卫星上并返回大约1万亿次（一个1后跟18个零），或增加18个数量级。

“扩大科学仪器的范围是很常见的 – 科学家们总是试图将他们的仪器推向极限 – 但18个数量级的飞跃肯定是非凡的，”美国宇航局戈达德太空飞行中心空间大地测量项目的首席科学家列昂尼德彼得罗夫说。

使用这种新颖的天线和接收器组合进行观测将提高大地测量参考系的精度，大地测量参考系使用定位技术（如GPS）测量的大量位置来建立通用坐标框架。

未来的研究将探索GPS定位与基于射电望远镜对遥远天文源的观测的定位之间的联系。统一这些技术将进一步帮助研究人员改进大地测量参考框架，这些参考框架定义了如何参考地球测量位置。