GPS – ewolucja systemu

Przeciętny człowiek ma kontakt z systemem GPS prawie wyłącznie w zastosowaniach cywilnych. Nie jest to jednak jedyny obszar gdzie wykorzystujemy ten system. Tak naprawdę to GPS był stworzony, aby móc być wykorzystanym przez wojsko. Sam ten fakt przemawia za tym, że system ten jest niesamowicie zaawansowaną technologią. GPS zanim trafił do wojska musiał przejść bardzo restrykcyjne wymogi, z naciskiem na niezawodność. System ten jest w stanie pracować w praktycznie każdych warunkach atmosferycznych. Ponadto jest odporny na zakłócenia oraz działa przez całą dobę i co dla przeciętnego człowieka ważne – jest to technologia całkowicie darmowa! Trudno jest wręcz uwierzyć w to, że Amerykanie – bo to oni są twórcami technologii GPS – zdecydowali się udostępnić tak zaawansowaną i tak kosztowną w opracowaniu technologię.

Udostępnienie tego systemu cywilom wiąże się z tragedią jaka rozegrała się nad terytorium byłego Związku Radzieckiego w 1983 roku. Złe warunki atmosferyczne przyczyniły się do tego, że samolot koreańskich linii lotniczych zboczył z kursu i znalazł się nad terytorium ZSRR. Rosjanie potraktowali to zdarzenie jako naruszenie ich przestrzenie powietrznej i zestrzelili samolot. Trzeba zaznaczyć, że był to samolot pasażerski. Ten incydent wywołał ogólnoświatowe oburzenie. Chcąc zapobiec w przyszłości podobnym zdarzeniom rząd amerykański udostępnił cywilom swój system GPS. Początkowo korzystało z niego tylko lotnictwo cywilne. Jednak bardzo szybko znajdywano coraz to nowe zastosowania tej technologii. Jednak przekazanie tej technologii cywilom wcale nie oznaczało jej szybkiego upowszechnienia się. Głównym problemem była cena odbiorników GPS, która w tamtych czasach była bardzo wysoka. Mało kto w wtedy mógł sobie pozwolić na tak drogie urządzenia. Dopiero późniejsze lata spowodowały rozwój miniaturyzacji, co pociągnęło za sobą spadek cen urządzeń elektronicznych, a tym samym również urządzeń GPS.

Amerykanie udostępniając tę technologię cywilom postarali się o to, aby wojsko miało mimo wszystko jakąś przewagę nad cywilnymi wykorzystaniami tego systemu. Taka przewaga miała polegać na tym, aby wojskowe urządzenia GPS charakteryzowały się zdecydowanie lepszą precyzją niż te cywilne. Cel ten osiągnięto poprzez udostępnienie cywilom tylko jednej częstotliwości radiowej nadawanej przez satelity. Obecnie w wykorzystaniach cywilnych stosujemy tylko jedną częstotliwość radiową – L1 (f1 = 1575,42 MHz). Wojsko natomiast używa zarówno wspomnianej częstotliwości L1 jak i częstotliwości L2 (f2 = 1227,6 MHz). Odbiór tych dwóch częstotliwości, a następnie ich porównanie umożliwia określenia tzw. poprawek jonosferycznych. Dokładniej chodzi tutaj o to, że fale radiowe o różnych częstotliwościach przechodzą przez jonosferę (jedna z warstw atmosfery) z różną częstotliwością. Natomiast aby precyzyjnie wyznaczyć pozycję przy pomocy GPS musimy bardzo dokładnie znać czas dotarcia sygnału z satelitów do odbiornika. Porównanie tych dwóch częstotliwości umożliwia właśnie określenie tzw. poprawki jonosferycznej, a tym samym przyczynia się do zwiększenia precyzji wyznaczania pozycji. Na tym polega właśnie przewaga wojskowego GPS nad cywilnym. Cywilne odbiorniki mogą otrzymać poprawkę jonosferyczną w tzw. depeszy nawigacyjnej, która jest częścią sygnału przesyłanego z satelitów. Jednak takie dane do poprawek przesyłane są w pewnych odstępach czasu. Odbiorniki wojskowe natomiast mogą taką poprawkę wyliczać w czasie rzeczywistym.

Więcej o GPS, i innych systemach pozycjonowania, szukaj na – www.technologiagps.org.pl