A ionosfera é uma camada da atmosfera localizada entre os 60 e os 1000 quilómetros da superfície da Terra por onde circulam livremente eletrões e que, quando há elevadas concentrações, afeta o funcionamento da cobertura global de GPS. Para entender melhor esta situação, uma equipa da Google utilizou as medições de GPS de milhões de dispositivos móveis Android, produzindo um mapa detalhado da ionosfera. Uma vez que o sinal de um aparelho individual possa estar com muito ruído para produzir informação viável, haver mais dispositivos nas redondezas para comparação permite fazer as correções e obter medições fiáveis.
Ao nível do solo, há uma rede composta por estações de monitorização que já produz dados bastante precisos, mas a construção e manutenção destas implica um custo elevado. Assim, há regiões do planeta onde essa cobertura é menos completa, nomeadamente em áreas em desenvolvimento. A solução da Google passa por usar os aparelhos móveis Android que existem em muito maior quantidade e produzem dados utilizáveis.
Brian Williams, um dos autores, explica à Popular Science que “em vez de pensar na ionosfera como afetando o posicionamento GPS, virámos o ‘bico ao prego’ e usámos os dados dos recetores de GPS como instrumento para medir a ionosfera. Ao combinar as medições de sensores de milhões de telefones, criámos uma vista detalhada da ionosfera que, de outra forma, não seria possível”.
Os recetores de GPS dos aparelhos recebem sinais de satélites que se localizam na órbita média da Terra e calculam a distância até esses satélites para determinar a localização com uma precisão relativamente exata. Os sinais conseguem viajar livremente no espaço até atingirem a ionosfera e chegam a ser corrigidos por um modelo presente na maior parte dos aparelhos que é capaz de eliminar a margem de erro. Apesar de as estações no solo poderem gerar dados e mapeamentos muito mais precisos e complexos e os telefones terem uma margem de erro que varia de aparelho para aparelho, essas desvantagens são cobertas pelo grande volume de aparelhos Android disponíveis.
A Google recorreu aos dados “agregados” e “anonimizados” provenientes de milhões de aparelhos e utilizaram a informação de localização difusa (até dez quilómetros) disponibilizada pelos telefones, tirando partido do elevado número para fazer as correções necessárias. Os investigadores detalham que “uma vasta rede de sinais agregados pode agir como um instrumento científico bastante sensível”.
A expetativa é de que este mapa da ionosfera possa agora ser utilizado para melhorar a rede de GPS, permitindo uma localização mais precisa e durante períodos maiores, enquanto permite perceber melhor as anomalias e fenómenos como bolhas de plasma que ocorrem na ionosfera.
