GPS a GPS navigace

GPS navigace – základní informace

Globální poziční systém, běžně označovaný jako GPS je v současnosti jediný plně funkční satelitní navigační systém.

Jak funguje GPS navigace?

Sestava 24 satelitů (na orbitu jsou rovněž tři záložní) vysílá přesné radiové signály do GPS příjmačů, čímž s velkou přesností určuje jejich polohu (zeměpisná délka, šířka a nadmořská výška) v jakémkoliv počasí, denní či noční hodině, kdekoliv na zemi.

Neocenitelná GPS navigace

GPS se stala celosvětovou potřebou, neobejde se bez ní navigace na souši, moři ani ve vzduchu. Je velmi důležitým nástrojem pro vytváření map a zeměměřičství. GPS také poskytuje extrémně přesný čas, který je potřeba například v telekomunikacích či některých vědeckých výzkumech (např. při výzkumech zemětřesení).

Kdo řídí GPS navigaci?

Ministerstvo obrany USA vynalezlo systém, oficiálně pojmenovaný NAVSTAR GPS a veškeré záležitosti týkající se satelitů má na starosti 50. vesmírná letka na vojenské základně ve Schrieveru.

Kolik stojí provoz systému GPS?

Náklady na udržení systému se blíží 400 miliónů amerických dolarů ročně (údaj včetně částky za výrobu nových a obměny starých satelitů).

Vyvíjí se GPS navigace?

Ke konci roku 2005 byly vypuštěny první satelity nové generace. Nabízejí mnoho dalších využití jak pro civilní, tak i vojenské účely. Také poskytují doplňující civilní signál zvaný L2C, který zvyšuje přesnost původního GPS. V nadcházejících letech budou přidány ještě lepší verze, které přidají ještě třetí a čtvrtý civilní signál, stejně jako zajistí větší možnosti pro vojáky. Systém WAAS, který funguje od roku 2000 zvyšuje přesnost GPS signálu až na 2 metry. Samozřejmě, že takovou přesnost nezvládne každý příjímač. Přesnost by měla být do budoucna zvýšena na jeden centimetr, když mluvíme o krátkých vzdálenostech. Jedna z technologií, které to umožňují, se nazývá Differential GPS (DGPS). Nejstarší satelit v současnosti je z roku 1989.

GPS navigace a její historie

• prvními pokusy byly radionavigační systémy jako LORAN vyrobeny před Druhou světovou válkou
• inspirace přišla s vypuštěním ruského Sputniku v roce 1957, kdy američtí vědci zjistili, že frekvence signálu, který Sputnik vysílal, byla vyšší, když se přiblížil a nižší, když se vzdálil; můžeme tedy určit polohu satelitu, proč to neudělat obráceně – ať satelit najde polohu něčeho na zemi
• první satelitní navigační systém byl Transit, který sestával z pěti satelitů a dokázal přibližně určti polohu, s obměnou jedenkrát za hodinu; následoval složitější navigační systém Omega
• Privní experimentální satelit systému GPS byl vypuštěn v roce 1978
• 1983 – poté co sovětská stíhačka sestřeluje civilní letadlo KAL 007 v pro ni zakázaném sovětském vzdušném prostoru, americký prezident Ronald Raegan prohlašuje, že systém GPS bude po dokončení uvolněn i pro civilní využití – na palubě letadla zemřelo 269 lidí
• Kompletní sestava 24 satelitů byla na orbitu 17. leda 1994
• v roce 1996 prezident Bill Clinton vydává povolení, aby byl systém volný i pro veřejnost

Využití GPS navigace

GPS navigace pro vojenské účely

• GPS pomáhá při zaměřování různých cílů, při využití naváděcích raket a podobné munice
• vypomáhá při řízení jednotek (známe jejich přesné umístění)
• satelity také dokáží zjistit, jestli někde proběhl nukleární výbuch
• civilní přijímače GPS mají oproti vojenským určité limity na přesnost, aby se nedaly použít jako navádění pro rakety

GPS Navigace pro dopravní účely

• navigační systém GPS je používán po celém světě jako navigace pro auta, letadla i lodě
• může být také využita v počítačem ovládaných žacích strojích, důlních vozech i dalších.
• GPS přijímače využívají například i horolezci
• závodníci si pomocí GPS ověřují, jestli projeli checkpointy
• levnější přijímače GPS se často kombinují s PDA, palubním počítačem apod.

GPS při značení tras a geodézii

• přesnější příjímače využívají zeměměřiči při stavbách, určování vzdáleností na silničních označeních

GPS má i přesný čas

• spousta systému je dnes synchroznizována s GPS jako se zdrojem přesného času
• nejvíce toho využívají výzkumná střediska, především u zemětřesení
• u telekomunikací by bez přesného časování mohlo lehce dojít k přetížení
• čas na GPS se počítá ve dnech, hodinách, minutách a sekundách; den GPS znamená 86 400 SI sekund mezinárodního atomového času

Geofyzika, geologie a GPS navigace

• ponejvíce se GPS využívá při přírodních katastrofách, jako je například výbuch sopky, k určování bezpečných zón

Systémy podobné GPS

• Rusko – nezávislý systém s názvem GLONASS; v současné době není dokončen a má pouze dvanáct satelitů
• Evropská unie – systém Galileo by měl být v provozu kolem roku 2010 a měl by být ještě přesnější než GPS
• Čína a Francie také vyvíjejí své vlastní navigační systémy

GPS navigace a my

• pokud jste se s GPS ještě nesetkali, tak jistě brzy setkáte
• jestli máte zájem si GPS přijímač pořídit, můžete tak uskutečnit i například koupí PDA nebo krásného auta, kde ho budete mít zabudované
• čistý přijímač vás vyjde kolem 3 000 Kč