Zasada działania nawigacji

Tytułem wstępu wypada w sposób prosty wyjaśnić czym jest ten tajemniczy GPS. System GPS  to dobrodziejstwo sponsorowane przez dobrego Wujka Sama –  Wojsko Stanów Zjednoczonych Ameryki. Nasi kuzyni z USA stosowali go początkowo do celów militarnych, ale obecnie jest ogólnodostępny dla cywilów.

Mechanizm działania oddaje internetowe wydanie encyklopedii PWN: GPS, ang. Global Positioning System: globalny system wyznaczania pozycji (lokalizacji) obiektów wykorzystujący sztuczne satelity Ziemi; przeznaczony do ciągłego, dokładnego wyznaczania trzech współrzędnych określających pozycję anteny odbiornika osobistego albo zainstalowanego na obiekcie stałym lub ruchomym, znajdującym się na lądzie, wodzie lub w powietrzu; tworzony od 1973 w USA; gł. stacja w Falcon (Colorado Springs, USA); stosowany w nawigacji, geodezji, turystyce.

W wielkim uproszczeniu: satelity GPS wysyłają (darmowy) sygnał, na podstawie którego naziemne odbiorniki GPS są w stanie ustalić swą pozycję. Ekspertom taka definicja może wydać się zbyt banalna i niekompletna, lecz w zupełności wystarczy, by zrozumieć istotę działania systemu GPS. Jeśli nadal nie potraficie sobie wyobrazić jak to wszystko wygląda, spójrzcie na załączony rysunek, który – swoją drogą – pochodzi z witryny i.dell.com. Osoby chcące poszerzyć własną wiedzę z zakresu systemu mogą zacząć od lektury Wikipedii, a potem przeszukać wyszukiwarkę Google w pogoni za szczegółami.

Ciekawostki:

• Sztuczne satelity GPS są wyposażone w moduł szpiegowski NUDET (skrót od Nuclear Detection), który służy do wykrywania wybuchów nuklearnych na kuli ziemskiej.
• System GPS nie jest jedynym systemem pozycjonowania na świecie. Istnieją mniej popularne (lub nieukończone) konkurencyjne koncepcje, na przykład rosyjski GLONASS (działający, dokładność do 60 m), europejski GALILEO (nieukończony, dokładność do 0,5 m) czy chiński COMPASS (działający, dokładność do 10 m).
• System GPS wspierają satelity z innych systemów satelitarnych (wspomaganych przez naziemne stacje referencyjne), na przykład EGNOS (Europa – 3 satelity), WAAS (Ameryka – 2 satelity), MSAS (Japonia), których sygnał potrafią wykorzystać klasowe odbiorniki GPS do zwiększenia precyzji pomiarów.
• Dla zwiększenia jakości działania odbiorników GPS opracowano metodę DGPS. Polega ona na wyznaczeniu poprawek w stacjonarnych stacjach bazowych. Są one przenoszone przez łącze GPRS (technologia komunikacyjna GSM) lub VHF (pasmo fal radiowych). DPGS pozwala na zwiększenie precyzji pomiaru nawet do 0,5 m. Z tej metody potrafią korzystać tylko niektóre odbiorniki GPS.