GPS navigace slaví 10 let, víte o nich vše?

Hardware | 29.04.10

Před deseti lety ukončil Bill Clinton rušení signálu GPS a tím zpřístupnil veřejnosti mobilní satelitní navigaci.





GPS - možnosti rozvoje nejsou stále vyčerpány


Jediný stisk tlačítka v noci z 1. na 2. květen 2000, který nařídil osobně prezident Bill Clinton, ukončil umělé rušení, které dosud pohlcovalo signály ze satelitů Global Positioning System (GPS). Tuto takzvanou „selektivní dostupnost“ zavedla americká vláda proto, aby se tím ztížilo fungování nepřátelských zbrojních systémů. Clintonovo rozhodnutí vypnout rušení signálu GPS bylo počátkem nástupu mobilní satelitní navigace.

 



Dějiny satelitní navigace začaly již 40 let před tím, než Bill Clinton ukončil rušení signálu GPS. V r. 1960 byl do vesmíru vypuštěn první navigační satelit Transit 1B. Jeho vypuštěním započala činnost Námořního navigačního satelitního systému, který vyvinulo námořnictvo USA pro navádění raket na cíl. Protože tento průkopnický systém nebyl schopen určovat polohu s dostatečnou přesností, uvedlo americké ministerstvo obrany v 80. letech do provozu jeho následovníka, Global Positioning System (GPS), který se k určování polohy používá dodnes.

24 satelitů na šesti oběžných drahách

Využívání satelitní navigace pro civilní účely bylo sice povoleno již v r. 1983, čehož využily především přepravní a telekomunikační společnosti. A také pro vědu a vývoj se tím otevřely nové možnosti. Avšak kvůli rušení signálu armádou USA bylo možné určovat polohu s menší přesnosti, než by to odpovídalo technickým možnostem. S odchylkou asi 100 metrů byly tehdejší údaje technologie GPS pro mobilní navigaci mnohem méně přesné, než jsou řidiči zvyklí dnes. Ale i období před rozhodnutím Billa Clintona znamenalo důležitý posun. „Především byly v 90. letech učiněny důležité kroky pro pozdější rychlý vývoj,“ říká navigační odborník J. Angenvoort.

Aktuální stav navigace

V současnosti mohou vývojáři navigačních systémů plně využívat technické možnosti satelitní techniky. Mezitím se toho mnoho událo: Vznikají stále výkonnější navigační řešení na bázi systému GPS. Zároveň mohou takové systémy využívat při plánování trasy v reálném čase dokonce i informace z internetu, ať už aktuální hlášení o dopravních kolonách, podporu při hledání místa k zaparkování nebo kontakty s přáteli. Postupně se přijímač GPS rovněž stal standardní výbavou mnoha smartphonů.

Budoucnost zůstává otevřená – nejdůležitějším kritériem je spolehlivost

I přes množství novátorských objevů je budoucnost satelitní navigace i 50 let po vypuštění prvního navigačního satelitu Transit 1B nadále slibná. V roce 2013 má být uveden do provozu evropský protějšek amerického systému GPS. „Galileo“ je společný projekt Evropské unie, Evropské kosmické agentury (ESA) a rovněž různých mimoevropských států, jako je Čína nebo Saúdská Arábie. Tento systém se podobá americkému GPS, ale předpokládá se, že bude pracovat ještě přesněji, s minimálními odchylkami od několika centimetrů do čtyř metrů. Například společnost NAVIGON pracuje v rámci výzkumného projektu „Sister“ na tom, aby bylo možné průběžně aktualizovat mapy i body zájmu v nich prostřednictvím satelitního signálu.

Tři body pro určení polohy

Pro lokalizaci přijímače GPS je zapotřebí tří satelitů - to platí pro určení polohy ve dvojrozměrném prostoru. Pokud je navíc třeba určit i polohu ve třetím rozměru, například výšku letu letadla, je zapotřebí nejméně čtyř satelitů. Aby byl tento počet kdykoli dostupný na kterémkoli místě na světě, krouží kolem Země 24 satelitů a několik záložních satelitů ve výšce přes 20 000 kilometrů.

Tyto satelity nepřetržitě vysílají signál se svou aktuální polohou a přesným časem. Přijímač GPS zjistí pomocí zabudovaných hodin dobu zpoždění signálu a díky tomu může vypočítat vlastní polohu a rychlost. Pomocí měření vzdálenosti od tří bodů, takzvané trilaterace, lze polohu určit přesně. Signál prvního satelitu určí zeměpisnou délku polohy přijímače, zatímco druhý zjišťuje příslušnou zeměpisnou šířku. Protože hodiny integrované v přijímači nejsou dost přesné na to, aby mohly změřit zpoždění signálu s naprostou přesností, vypočte se pomocí třetího satelitu odchylka zpoždění signálu, a tak lze určit přesnou polohu.














Komentáře