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由于这个为Android用户开发的应用,收集卫星数据用于研究是一项集体努力。Camaliot是一个由ESA资助的活动,其第一个项目的重点是使世界各地的智能手机用户成为一个项目的一部分–它将可以通过使用手机GPS接收器帮助改善天气预报质量。

Camaliot应用可以在运行Android 7.0或更高版本、支持卫星导航的设备上运行。卫星导航的工作方式是,手机或其他接收器寻找来自保持固定轨道的卫星网络的信号。卫星发送带有时间和位置的信息,一旦收到信息手机就会注意到每条信息花了多长时间到达,然后使用这些数据来计算出他们在地球上的位置。

研究人员认为,他们可以利用卫星信号来获得更多关于大气层的信息。如大气层中水蒸气的数量可以影响卫星信号如何通过空气传播到像手机这样的东西。

根据Camaliot的常见问题,该应用会收集信息以跟踪信号强度、卫星和正在使用的手机之间的距离以及卫星的载波相位。有了从世界各地收集的足够的数据,研究人员理论上可以将其跟现有的天气读数结合起来从而测量长期的水蒸气趋势。他们希望利用这些数据为机器学习的天气预报模型提供信息。另外,他们还可以跟踪地球电离层的变化–大气层中靠近太空的部分。创建更好的电离层预测可能跟跟踪空间天气有关并通过考虑磁暴等事件最终使全球导航卫星系统(GNSS)更加准确。

Camaliot最终可以扩展到包括更多的尝试并利用“物联网”连接的家庭设备中存在的传感器大规模地收集数据。“我们从著名的SETI@Home计划中得到了灵感,在那里,家用笔记本电脑帮助寻找地外生命的迹象,”欧空局导航工程师Vicente Navarro在一份新闻稿中说道。

Camaliot应用:将Android手机跟卫星联系起来以改善天气预报质量

该项目旨在收集来自世界各地的信息–以及来自几个不同卫星星座的信息。有几个不同的全球导航卫星系统(GNSS)星座,如美国的全球定位系统(GPS)、俄罗斯的GLONASS、中国的北斗或欧盟的伽利略。日本和印度也在运营较小的区域星座。2018年的一项联邦通信委员会命令允许更多设备一起使用GPS和伽利略信号以提高定位精度。

虽然较旧的Android手机可以参与这个项目,但Camaliot项目列出了50多个带有双频接收器的较新机型,它们可以同时拉动两个不同卫星频率的GNSS信号。已确认含有双频接收器的手机包括GooglePixel 4a、三星Galaxy S21、Galaxy S21 Ultra–主要是那些采用高端高通骁龙5G芯片组的手机。

Navarro指出,伽利略双频智能手机接收器和Android对原始GNSS数据记录的支持相结合共同增加了仅从人们使用智能手机收集多少数据的可能性。

Camaliot应用:将Android手机跟卫星联系起来以改善天气预报质量

随着日常设备包括更多的处理能力和更好的传感能力,来自外部参与者的家用技术在科学探索中的使用继续增长。除了著名的SETI项目和类似的尝试,如Folding@Home等其他方法覆盖了NASA要求公众使用手机拍摄云或树的照片以及像iNaturalist这样的科学应用记录日食期间的动物行为或跟踪不同的动物物种。

如何使用Camaliot:

选择“开始记录”并将手机放在一个有清晰天空视野的地方以开始记录数据;

当按照自己的喜好进行测量时选择“停止记录”;

然后,将自己的会话上传到服务器并随着时间的推移重复这一过程以收集更多的数据。用户也可以在这一步删除在本地存储的日志文件。

除了能够查看自己的测量结果跟其他人随时间积累的测量结果,用户还可以看到一个排行榜以显示其他参与者完成的记录会话。最终,为该研究收集的信息将在一个单独的门户网站上提供。

对于注册用户,他们的密码、用户名、电子邮件地址和测量次数将被储存在Camaliot的数据库中,但根据Camaliot的隐私政策,它们不会被用于研究后的出版物和产品。具体来说,Camaliot表示,需要大量的个人数据是为了科学目的和环境监测,其处理数据的需要是为了执行一项为公共利益而进行的任务。

另外,注册的参与者还将进入一个池子,他们将有机会获得双频Android手机和亚马逊代金券等奖品。该活动将持续到6月30日。

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