1977: Ο πρωτος GPS-δεκτης (Πηγη: http://galileognss.eu/wp-content/upl...ll-Collins.jpg)
Ο πρώτος δορυφόρος του συστήματος Global Positioning System βρεθείτε στο διάστημα το 1978. Αλλά η τεχνολογία έχει μια μακρά και αρχικά στρατιωτική ιστορία - η χρήση του πολιτικού χαρακτήρα προήλθε μόνο από παρακάμψεις.
Ο καθένας δεν χρειάζεται να κοιτάξει σήμερα οδηγίες και οι χάρτινοι χάρτες έχουν εξαφανιστεί από τα ντουλαπάκια του αυτοκίνητου - τα smartphone ή το σύστημα πλοήγησης (PND/PNA) γνωρίζει πλεον τον τρόπο αλλά μόνο και μόνο επειδή σας λέει πού βρίσκεστε αυτή τη στιγμή: Μια τεχνολογία 45 ετών που ονομάζεται Global Positioning System (GPS) έχει γίνει τόσο συνηθισμένη όσο και το ίδιο το αυτοκίνητο. Αλλά αυτή η εφεύρεση είχε μακρά ιστορία.
Στην αρχή ήταν στρατιωτική χρήση
Επειδή πριν από το GPS υπήρχαν ήδη δορυφορικά συστήματα πλοήγησης. Και πριν από αυτό χρησιμοποίησαν φάρους, φωτιές , και φυσικά την πυξίδα και τα ορόσημα.
Το πρώτο δορυφορικό σύστημα πλοήγησης που ονομάζεται Transit αναπτύχθηκε το 1958 ως ναυτικό σύστημα πλοήγησης μέσω δορυφόρου (NNSS ή NAVSAT). Θα έπρεπε να χρησιμοποιείται, μεταξύ άλλων, στα πλοία για να κατευθύνουν διηπειρωτικούς βαλλιστικούς πυραύλους μέχρι το τέλος. Η εκτόξευση του πρώτου δορυφόρου απέτυχε το 1959, έτσι ώστε η δοκιμαστική δορυφορική διαμετακόμιση 1B να κινηθεί προς την τροχιά της μέχρι το 1960. Από το 1964 το σύστημα χρησιμοποιήθηκε στρατιωτικά και από το 1967 έγινε πολίτικο.
Ο πρώτος δέκτης είναι πολύ βαρύς για μεταφορά
Η διαμετακόμιση επιτυγχάνει ακρίβεια από 15 έως 500 μέτρα. Η τοποθεσία είχε ήδη στοιχεία του μεταγενέστερου συστήματος GPS. Οι δέκτες θα μπορούσαν να υπολογίσουν τη θέση τους από δεδομένα σχετικά με την ακριβή θέση των δορυφόρων, μια σφραγίδα χρόνου και από τη μετατόπιση Doppler. Ο δέκτης για το σύστημα ο οποίος απενεργοποιήθηκε το 1994 ήταν πολύ βαρύς λογού μεγέθους για να μεταφερθεί από μερικούς μόνο στρατιώτες .Ως εκ τούτου το 1973, οι αμερικανικές στρατιωτικές δυνάμεις άρχισαν να αναπτύσσουν ένα πιο εύχρηστο δορυφορικό σύστημα πλοήγησης το Παγκόσμιο Σύστημα Εντοπισμού Θέσης ή το GPS το οποιο θα μπορούσε ο κάθε στρατιώτης να το έχει και να το μεταφέρει μαζί του. Έτσι το 1978 ο πρώτος δορυφόρος GPS βρίσκετε στο διάστημα.
Η πολιτική χρήση και η μεγαλύτερη ακρίβεια επιτρέπονται πολύ αργότερα
Αισθητήρες για την ανίχνευση μιας ατομικής έκρηξης υπήρχαν σαν έχτρα στον πρώτο δορυφόρου Block 1 το 1980. Ο στρατός κράτησε το καπάκι στην εφεύρεση για μεγάλο χρονικό διάστημα. Ένα ατύχημα ήταν η αφορμή μετά το 1983 όταν σοβιετικοί πιλότοι κατέστρεψαν ένα κορεάτικο πολίτικο αεροπλάνο κατά λάθος (αποφασιστικέ ότι πλέον το σύστημα GPS πρέπει να είναι πλέον πολίτικου χαραχτήρα και οι χρήστες μπορούσαν να χρησιμοποιήσουν το GPS.)
Ανταποκρινόμενος σε αυτό το τραγικό περιστατικό, ο Αμερικανός πρόεδρος Reagan ανακοίνωσε ότι το σύστημα GPS θα κυκλοφορήσει για μη στρατιωτική χρήση μόλις ολοκληρωθεί.
Ωστόσο, η λεγόμενη αρχική επιχειρησιακή ετοιμότητα λειτουργίας του GPS (IOC - Initial Operational Capability) πραγματοποιήθηκε μόλις το 1993. Αυτό το έτος αποφασίστηκε σίγουρα η κυκλοφορία για πολιτική χρήση. Μετά το 1994, ολοκληρώθηκε με άλλους δορυφόρους Block II και το Υπουργείο Μεταφορών (DOT) των ΗΠΑ εδωσε το 1995 την πλήρη λειτουργική ετοιμότητα (FOC - πλήρη επιχειρησιακή ικανότητα).
Η πολιτική χρήση του GPS για πρώτη φορά στην αρχικη του χριση με τεχνητά υποβαθμισμένες υπηρεσίες (Α.Ε. - Επιλεκτική Διαθεσιμότητα) η οποία επέτρεψε τον προσδιορισμό θέσης με ακρίβεια μόνο περίπου 100 μέτρα. Η διακοπή της Επιλεκτικής Διαθεσιμότητας πραγματοποιήθηκε μόλις το 2000. Από τότε και οι πολιτικοί χρήστες είναι σε θέση να προσδιορίσουν τη θέση τους με ακρίβεια περίπου 10 μέτρων καθώς και πιο αξιόπιστους προσδιορισμούς ύψους. Η διακοπή της επιλεκτικής διαθεσιμότητας θεωρείται γενικά ως προϋπόθεση για την επιτυχία των συστημάτων πολιτικής πλοήγησης
Ωστόσο, μετά από δυσκολίες χρηματοδότησης, το GPS δεν ήταν πλήρως λειτουργικό μέχρι το 1995: 24 δορυφόροι GPS και ορισμένοι αποθεματικοί δορυφόροι περιστρέφονταν γύρω στα 20.200 χιλιόμετρα σε έξι τροχιακά σημεία. Ωστόσο, η ακρίβεια θέσης έως τις 2 Μαΐου 2000 ήταν μόνο ακριβής κατά περίπου στα εκατό μέτρα. Την ίδια ημέρα, η αμερικανική κυβέρνηση είχε κλείσει το σήμα σφάλματος "SA" (Selective Availability..επιλεκτική διαθεσιμότητα).
Επιπλέον σταθμοί εδάφους βελτιώνουν την ακρίβεια
Τα συστήματα επέκτασης ενισχύουν περαιτέρω την ακρίβεια της τοποθέτησης του GPS. Τα συστήματα SBAS (Satellite Based Augmentation System) χρησιμοποιούν συστήματα εδάφους με ακριβώς γνωστές θέσεις. Αυτό τους επιτρέπει να υπολογίζουν τα σήματα διόρθωσης για το GPS, έτσι ώστε οι ελεύθερα διαθέσιμες υπηρεσίες να μπορούν επίσης να επιτύχουν προσδιορισμούς θέσης με ακρίβεια περίπου ενός έως τριών μέτρων. Η παγκοσμίως διαθέσιμη εμπορική υπηρεσία OmniSTAR προσφέρει ακόμη και ακρίβεια στην περιοχή των δέκα εκατοστών.Τα σήματα διόρθωσης αφορούν σφάλματα όπως διακυμάνσεις στις τροχιές των δορυφόρων ή διαταραχές του χρόνου διέλευσης των σημάτων στην ιονόσφαιρα και μεταδίδονται μέσω γεωστατικών δορυφόρων. Υπάρχουν διάφορα διαλειτουργικά συστήματα SBAS, όπως το WAAS, η ευρωπαϊκή υπηρεσία γεωστατικής πλοήγησης στην Ευρώπη (EGNOS), το σύστημα πολλαπλών σημείων δορυφορικής αύξησης (MSAS) και το GAGAN (GPS Aided Geo Augmented Navigation). για την Ινδία. Το EGNOS συνεργάζεται με περίπου 30 σταθμούς εδάφους και τρεις γεωστατικούς δορυφόρους (Artemis και Inmarsat). Εκτός από την αεροπορία, τα συστήματα SBAS υποστηρίζουν επίσης μια πιο ακριβή εφαρμογή για πλοήγηση στην κυκλοφορία.
Ο ανταγωνισμός έρχεται
Δεν είναι σαφές σε ποιο βαθμό αυτό θα πρέπει να υπονομεύσει άλλες αναδυόμενες ιδέες για συστήματα δορυφορικής πλοήγησης, όπως το Glonass, το Beidou και το Galileo. Ο λόγος για τις εξελίξεις σε άλλες χώρες ήταν η δυσφορία στη βασιζόμενη αποκλειστικά σε ένα σύστημα στο οποίο ο αμερικανικός στρατός έχει το δάκτυλο απενεργοποίησης ανά πάσα στιγμή.
Ο τερματισμός του σήματος SA το 2000 προκάλεσε άμεσο ενδιαφέρον από πολιτικούς χρήστες, καθώς η βελτιωμένη ακρίβεια πλοήγησης έκανε ξαφνικά το GPS χρήσιμο ως συσκευή πλοήγησης. Το πρώτο κινητό τηλέφωνο με δυνατότητα GPS, το Benefon Esc, σημείωσε ακόμα τις ανακρίβειες του σήματος SA.
A-GPS: Ταχύτερη παρακολούθηση GPS μέσω κινητού τηλεφώνου
Το A-GPS (Assisted GPS) συνδυάζει τη δορυφορική τοποθέτηση με πληροφορίες βοήθειας που μεταδίδονται μέσω κυψελοειδών δικτύων. Ο ατομικός δέκτης GPS ανακουφίζεται με το A-GPS: πρέπει μόνο να μετρήσει τους χρόνους άφιξης των δορυφορικών σημάτων. Άλλες πληροφορίες, όπως τα δεδομένα διόρθωσης σφαλμάτων, λαμβάνονται από έναν δέκτη αναφοράς συνδεδεμένο στο σύστημα A-GPS. Το πλεονέκτημα του A-GPS είναι πέρα από τον πολύ πιο γρήγορο προσδιορισμό θέσης (TTFF - Time To First Fix), την καλύτερη επιλογή εντοπισμού ακόμη και σε περιβάλλοντα με χαμηλή λήψη GPS όπως στις πόλεις, γεγονός που έχει θετική επίδραση στην καθημερινή πλοήγηση με το smartphone.
Το 2007 ήρθε το Nokia N95 με το τσιπ GPS Texas Instruments GPS 5300 Navilink. Έχει ήδη λάβει βοηθητικά δεδομένα A-GPS και αυτό έσπρωξε το χρόνο για να βρει τη θέση από πέντε λεπτά σε λίγα δευτερόλεπτα. Από την κυκλοφορία του iPhone 4s και του Motorola Droid Razr, τα smartphones μπορούν συνήθως να λαμβάνουν τουλάχιστον δύο δορυφορικά συστήματα πλοήγησης: GPS και Glonass. Από το 2014, η κινεζική εταιρεία Beidou παίζει επίσης στα smartphones, και από το 2017 όλο και περισσότερες συσκευές μπορούν να ανιχνεύουν και σήματα Galileo.
Τώρα και στο μέλλον απαιτείται συνεργασία
Τα έξυπνα τηλέφωνα εκτός από το GPS χρησιμοποιούν ήδη σήματα από άλλες υπηρεσίες δορυφορικής πλοήγησης, όπως το Glonass, το Beidou και, τέλος, το ευρωπαϊκό πρόγραμμα Galileo. Τα τσιπ μπορούν ήδη να καθορίσουν θέσεις από τα δεδομένα των διαφορετικών δορυφορικών πλατφορμών. Οι νέες γενιές μάρκες δεν θα ευνοούν πλέον μεμονωμένα τα σήματα GPS και Glonass άλλα θα εκμεταλλεύονται πλέον αντ 'αυτού ό, τι δίνει περισσότερο/δυνατότερη ληψη.
Οι πέντε διαφορετικές γενιές δορυφόρων GPS κατασκευάστηκαν από τις εταιρίες Rockwell, Lockheed Martin και Boeing, από 9 έως 20 δορυφόρους ανά εταιρία σχεδιασμένους με διάρκεια ζωής 10 έως 15 ετών. Από το 1978 εκτοξεύτηκαν περισσότεροι από 60 δορυφόροι και σήμερα, υπάρχουν 31 δορυφόροι GPS σε τροχιά, μερικοί ειναι ανενεργοί ενω άλλοι σε αποθεματικό ρόλο.
Twitter Naviphone Hellas
Κατηγορίες Άρθρων
