GPS IN GALILEO

GPS

GPS je kratica za Global Positioning System (sistem globalnega določanja položaja). Oborožene sile Združenih držav Amerike uporabljajo polno ime, NAVSTAR GPS (Navigational Satellite Timing and Ranging - Global Positioning System). GPS je satelitski navigacijski sistem, ki se uporablja za določanje natančnega položaja in časa kjerkoli na Zemlji ali v zemeljski tirnici. Njegovi sateliti na potovanju okrog Zemlje uporabljajo srednjo krožno tirnico.

Sistem GPS je zasnovalo obrambno ministrstvo ZDA, ki ga tudi upravlja. Prosto ga lahko uporablja vsakdo, ki ima ustrezen sprejemnik. Razdeljen je na tri odseke: vesoljskega, nadzornega in uporabniškega. Vesoljski odsek vključuje satelite GPS, nadzorni zemeljske postaje, ki skrbijo za nadzorovanje poti satelitov, usklajevanje njihovih atomskih ur in nalaganje podatkov, ki jih oddajajo sateliti. Uporabniški odsek sestavljajo civilni in vojaški GPS sprejemniki, ki razberejo časovne podatke iz večjega števila satelitov in nato izračunajo položaj sprejemnikov s postopkom trilateracije.

Cena vzdrževanja sistema je okrog 400 milijonov ameriških dolarjev letno. Vključuje tudi zamenjavo odsluženih satelitov. Prvi od 24 satelitov, ki trenutno sestavljajo sistem, je bil vtirjen 14. februarja 1989. 52. satelit od vzpostavitve sistema leta 1978 je bil izstreljen 6. novembra 2004 na krovu rakete Delta II.

DELOVANJE

Sistem sestavlja najmanj 24 satelitov v 6 ravninah tirnic. Vsak od njih Zemljo obkroži dvakrat dnevno na višini 20.200 km in ima nameščeno atomsko uro. Satelit neprestano oddaja čas (po svoji uri) in podatke o tirnici gibanja, ki jih določajo zemeljske opazovalnice.

Za pridobitev podatkov o zemljepisni dolžini in širini, nadmorski višini ter točnem času potrebujemo signale štirih satelitov. Iz razlike med časom sprejema signala in časom njegove oddaje lahko določimo razdaljo med sprejemnikom in satelitom. Nato iz njihovih signalov in notranje baze podatkov ugotovimo mesta satelitov. Sprejemnik se se torej nahaja na sferi, katere središče je satelit in katere polmer je določen z razdaljo, ki jo premagajo radijski signali v času od trenutka oddaje do trenutka sprejema signala. Ker sprejemnik hkrati sprejema signale iz več satelitov je mogoče določiti položaj sprejemnika na osnovi presečišča sfer s posameznih satelitov.

Praviloma je za določitev položaja v tridimenzionalnem prostoru dovolj poznavanje treh sfer, zato bi bilo tudi za določitev položaja sprejemnika dovolj sprejemati signale s treh staelitov. Ta postopek zahteva velika natančnost ure v sprejemniku. Praviloma bi morala biti tako natančna kot ure v satelitih, kar praktično ni izvedljivo. Zahteve po natančnosti ure v sprejemniku lahko zmanjšamo tako, da uporabimo časovni signal z dodatnega satelita, kar nam omogoča da merimo le razlike med časi sprejemov signalov s posameznih satelitov. Ker se pri tej metodi nenatančnost ure ne akumulira, je lahko lahko ura v sprejemniku manj natančna. V sprejemnikih se zato lahko uporabljajo kvarčne ure.

Natančnost določitve položaja se lahko še poveča z diferenčno metodo, ki temelji na uporabi signalov z dodatnih virov. Te signale lahko oddajajo oddajniki na geostacionarnih satelitih. V evropi je tako poznan sistem EGNOS v Združenih državah Amerike pa WAAS. Pri delu geodetov se za uporabo diferenčne metode uporabljajo tudi oddajniki nameščeni na znani lokaciji v bližini sprejemnika

ZA POVEČAVO KLIKNITE NA SLIKO

Garmin GPS za avto  prenosni Garmin GPS  Bluetooth GPS

Zumo-GPS za motoriste

GALILEO

Galileo je poskus EU, da bi ustvarila lasten  satelitski navigacijski sistem civilnega značaja, ki bo povsem neodvisen od obstoječe ameriške tehnologije. Trenutno sta na svetu dva taka satelitska navigacijska sistema, ameriški (GPS) in ruski (GLONASS). Oba je razvila vojska, vendar je bil samo ameriški uspešno  uporabljen v civilne namene. Če je temu tako, čemu torej razvijati specifično evropski sistem? Glavni namen je upravljanje evropske prometne infrastrukture - železnic, cestnih in morskih poti. Zagovorniki Galilea trdijo, da je te povezave mogoče učinkoviteje upravljati z uporabo satelitske tehnologije.
 
 
Poleg tega je ta tehnologija uporabna za namene telekomunikacij in civilne zaščite, kar bi hkrati lahko vodilo k raznolikim komercialnim uporabam, ki bi lahko zagotovile dovolj sredstev za vzdrževanje Galilea. Po mnenju Evropske komisije, ki koordinira projekt, so relativne koristi Galilea, "da bo zagotovil pravo javno storitev, da bo namenjen civilni uporabi in bo natančnejši". Vse to bodo omogočili razporeditev satelitov in zemeljski sprejemniki.
 
V bistvu je Galileo zrasel iz znatno povečane infrastrukture globalnega satelitskega navigacijskega sistema (GNSS). Ocenjujejo, da je letni delež rasti te tehnologije 25% in da bo do leta 2020 nameščenih že osupljivih 3 milijarde sprejemnikov. Ob lansiranju satelitov Galileo se bo količina razpoložljive infrastrukture podvojila. Obstoječi evropski geostacionarni navigacijski prekrivni sistem (EGNOS - European Geostationary Navigation Overlay Service) razvijajo od leta 1993. To je pravzaprav prvi korak Evrope v satelitski navigaciji in uporablja 40 zemeljskih postaj, razporejenih po vsej Evropi, ki beležijo, uravnavajo in izboljšujejo podatke iz ameriškega sistema GSP. Galileo so razvili s pomočjo te tehnologije in njenih izboljšav.
 
Vesoljska tekma EU-ZDA?
 
Razumljivo je, da je razvijanje Galilea sprožilo vprašanja o tem,  kako natančno bo deloval ob ameriškem sistemu GPS. Bosta tekmovala med seboj ali se vzajemno dopolnjevala? V zadnjih nekaj letih je prišlo do političnega in tehnološkega konsenza, da je združljivost med GPS in Galileom najboljša in takorekoč edina pot naprej. Tehnični cilj je zagotoviti, da bo lahko vsak uporabljal tako signale GPS kot Galilea z enim samim sprejemnikom. Kljub temu pa se je težko izogniti besedam "uporaba v civilne namene", ki se v uradni literaturi o Galileu nenavadno pogosto pojavljajo. Razlog zanje je seveda jasen: ovreči sum o možni uporabi tehnologije za ne-civilne namene v prihodnosti, če bi EU še najprej razvijala lastne vojaške zmogljivosti, ki ne bi potrebovale ameriške tehnologije.
 
"Bruselj, vzleteli smo"
 
Po treh letih se razvojna faza programa približuje koncu in leta 2006 se bo pričela "izvajalna" faza (gradnja in izstrelitev satelitov), ki bo zaključena leta 2013. Pričakovati je, da bomo  Galileove satelite lahko v celoti pričeli uporabljati najhitreje 2010. Evropska vesoljska agencija (ESA) in zunanji izvajalci bodo zadolženi za logistiko izstrelitve satelita v orbito.
 
Kdo bo plačal?
 
Četudi so praktične koristi Galilea jasno razvidne, moramo upoštevati, da vesoljska tehnologija ni poceni. Prav zato Evropski parlament skrbno tehta stroške. Doslej je EU porabila 650 milijonov evrov (1) proračuna za razvoj projekta. Enak prispevek so dale države, ki so članice ESA. Postavitev satelitov v orbito bo stala 2,1 milijarde evrov, od tega bo 500 milijonov sredstev EU. Preostali del bo zagotovil privatni sektor. Ko bo to izvedeno, bo potrebnih nadaljnih 500 milijonov evrov (2) za komercialno uporabo satelita od leta 2010 naprej. Ga. Etelka Barsi-Pataki, članica madžarske konzervativne stranke in poslanka Evropskega parlamenta, ki vodi to zadevo skozi Parlament v vlogi članice Odbora za industrijo, raziskave in energetiko, pravi, da bo to največje evropsko PPP (javno-zasebno partnerstvo) doslej in bi mu zato EU morala namenit še posebno pozornost". Ga.Barsi-Pataki podpira Galilea, saj le-ta predstavlja prvi primer za specifično "v Evropi narejen projekt". Evropski parlament je ob odobritvi  1 milijarde evrov evropskega denarja zagotovil, da v proračunu za ta projekt ne bo primankljaja. Imenovan bo nadzorni organ za nadzor nad razporeditvijo sredstev, ki bo zagotovil ustrezno porabo denarja. Predvideno je, da bo dobiček iz komercialne uporabe zagotovil dolgoročno finančno stabilnost projekta.