借助为 Android 用户开发的这款应用,收集用于研究的卫星数据是一项集体工作。Camaliot是由欧洲航天局资助的一项活动,其第一个项目的重点是让世界各地的智能手机用户参与一个项目,该项目可以通过使用手机的 GPS 接收器来帮助改善天气预报。

Camaliot应用程序适用于运行Android 7.0或更高版本且支持卫星导航的设备。卫星导航的工作方式,电话或其他接收器从保持固定轨道的卫星网络中寻找信号。卫星发送带有时间和位置的信息,一旦收到信息,手机就会记录每条信息到达的时间,然后使用这些数据来确定它们在地球上的位置。

研究人员认为,他们可以使用卫星信号来获取有关大气的更多信息。例如,大气中的水蒸气量会影响卫星信号如何通过空气传播到手机等设备。

根据 Camaliot 的常见问题解答,该应用程序收集信息以跟踪信号强度、卫星与正在使用的手机之间的距离以及卫星的载波相位。通过从世界各地收集到足够的数据,研究人员 理论上可以将其与现有的天气读数相结合,以测量长期的水汽趋势。他们希望利用这些数据为带有机器学习的天气预报模型提供信息。他们还可以跟踪地球电离层的变化——靠近太空的大气部分。创建更好的电离层预报可能与跟踪太空天气相关,并最终通过考虑地磁风暴等事件使全球导航卫星系统 (GNSS) 更加准确。

Camaliot 最终可能会扩展到包括更多尝试使用“物联网”连接的家庭设备中存在的传感器大规模收集数据。 “我们从著名的 SETI@Home 计划中获得灵感,家用笔记本电脑帮助寻找外星生命的迹象。” ESA 导航工程师 Vicente Navarro在新闻稿中说。

该项目旨在从世界各地以及几个不同的卫星星座收集信息。 有几个不同的全球导航卫星系统 (GNSS) 星座,如美国全球定位系统 (GPS)、俄罗斯的 GLONASS、中国的北斗或欧盟的伽利略。日本和印度也运营着较小的区域星座。2018 年 FCC 的一项命令允许更多设备同时使用 GPS 和 Galileo 信号,以提高定位精度。

虽然较旧的 Android 手机可以参与该项目,但 Camaliot 项目列出了 50 多种带有双频接收器的新型号,它们可以同时提取两个不同卫星频率的 GNSS 信号。确认包含双频接收器的手机包括 Google Pixel 4a、三星 Galaxy S21、Galaxy S21 Ultra——主要是配备高端高通骁龙 5G 芯片组的手机。

Navarro 表示,“伽利略双频智能手机接收器与 Android 对原始 GNSS 数据记录的支持相结合”,共同提高了仅从使用智能手机的人那里收集到多少数据的可能性。

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庭技术用于科学探索的使用继续增长。除了著名的 SETI 项目和Folding@Home等类似尝试外,其他方法包括NASA 要求公众使用手机拍摄云或树木的照片,以及 iNaturalist 等科学应用程序记录日食期间的动物行为,或追踪不同的动物种。