Akár 4 centiméteres helyzetmeghatározás

Tíz évvel ezelőtt egyetlen gombnyomás mindent megváltoztatott. 2000. május 1-jéről 2-ára virradó éjjel Bill Clinton személyesen rendelte el ezt a gombnyomást, amely megszüntette a globális helymeghatározó rendszer (Global Positioning System, GPS) műholdjeleit addig zavaró jeleket. Az ún. „Selective Availability-t” (korlátozott hozzáférést) azért alakította ki az USA kormánya, hogy megnehezítse az ellenséges fegyverrendszerek működését. Clinton döntése, miszerint feloldja a GPS-zavaró jelet, lehetővé tette a mobil műholdas navigáció tömeges elterjedését.

A műholdas navigáció története már 40 évvel azelőtt elkezdődött, hogy Bill Clinton feloldotta a GPS-zavaró jelet. 1960-ban lőtték fel az első navigációs műholdat, a Transit 1B-t. Ez az esemény jelentette a Navy Navigation Satellite System, az amerikai haditengerészet rakétanavigációs rendszerének születését. Mivel a rendszer eleinte nem volt képes elég pontos helymeghatározásra, az amerikai védelmi minisztérium az 1980-as években új rendszert indított el: a globális helymeghatározó rendszert (Global Positioning System, GPS). A mai napig ezt használjuk helymeghatározásra.

A navigációs készülékek napjaink csúcstechnológiás termékei, a bennük rejlő lehetőségeket azonban még korántsem aknázták ki teljesen. Az EU-bizottság tanulmánya szerint 2025-re a műholdas navigációs világpiac forgalma el fogja érni a 236 milliárd eurót. 2005-ben ez az összeg 60 milliárd euró volt.

24 műhold hat pályán*
A műholdas navigáció civil alkalmazását elviekben már 1983-ban engedélyezték. Elsősorban szállítmányozási és telekommunikációs vállalatok éltek az alkalommal. A tudomány és elsősorban a fejlesztők is kihasználták a lehetőséget, azonban az USA hadierő zavaró jele miatt kevésbé volt pontos a helymeghatározás, mint amennyire technikailag az lehetett volna. A mobil navigációban használatos GPS-technológia akkoriban 100 m-es pontosságával sokkal pontatlanabb volt, mint amilyet a mai autóvezetők megszoktak. Mindenesetre már Clinton döntése előtt is fejlődésnek indult a technológia.

„Elsősorban az 1990-es években tettek le fontos mérföldköveket a későbbi rohamos fejlődés elősegítésére” – mondta Johannes Angenvoort, a NAVIGON hamburgi fejlesztésért felelős ügyvezető alelnöke. A NAVIGON 1996-ban dobta piacra első dinamikus GPS-navigációs készülékét, az „Autopilotot”. Négy évvel később jelent meg az első mobil navigációs rendszer a Pocket PC P1-re. A GPS-jel minőségének 2000-es javulása jelentette azután a kezdőlövést a ma ismert mobil navigációs felhasználások számára.

Ettől kezdve a navigációs készülékek fejlesztői teljesen ki tudták aknázni a műholdas technikában rejlő lehetőségeket. Időközben sok minden történt: egyre nagyobb teljesítményű GPS-alapú navigációs megoldásokat fejlesztettek ki. Azóta a NAVIGON készülékei az útvonaltervezés során már valós idejű információkat is felhasználhatnak az internetről, legyen szó akár friss torlódásjelentésekről, parkolás-segítésről vagy a barátokkal való kapcsolattartásról. Manapság már számos okostelefonnál is alaptartozék a GPS-vevő.

Néhány centiméteres pontosság
Számos innovatív találmány ellenére az első navigációs műhold, a Transit 1B fellövése után 50 évvel még mindig ígéretes a műholdas navigáció jövője: 2013-tól kezdi meg működését az amerikai GPS-rendszer európai megfelelője. A „Galileo” az Európai Unió, az Európai Űrügynökség (ESA), valamint különböző Európán kívüli országok, pl. Kína vagy Szaúd-Arábia közös projektje. A rendszer hasonlít az amerikai GPS-hez, de előreláthatólag még pontosabban, 4 m és néhány cm közötti pontossággal fog működni. Emellett olyan lehetőségeket kínál, mint amit a NAVIGON „Sister” kutatási projekt keretében jelenleg vizsgál: műholdjellel, élőben lehet majd frissíteni a térképet és a Hasznos Helyeket.

*Helymeghatározás három pontból
A GPS-vevő helyzetének meghatározásához három műhold szükséges. Annak érdekében, hogy bármely időpillanatban a Föld bármely pontjáról elérhető legyen 3 műhold, 24 műhold, valamint néhány tartalékműhold kering a Föld körül, több mint 20 000 km magasságban.
A műholdak szünet nélkül sugározzák saját aktuális pozíciójukat és a pontos időt tartalmazó jelet. A GPS-vevő beépített órája segítségével meghatározza, hogy mennyi idő alatt ért
el hozzá a jel, és ebből ki tudja számítani saját pozícióját és sebességét. A hárompontos távolságmérés, az un. trilateráció segítségével pontosan meghatározható a pozíció. Az első műhold jele meghatározza, hogy mely hosszúsági fokon, a második pedig azt, hogy mely szélességi fokon található a vevő. Mivel a vevő beépített órája nem elég pontos annak precíz meghatározására, hogy mennyi idő alatt értek el hozzá a jelek, a harmadik műhold segítségével kiszámítja az időbeli pontatlanságot és ezzel meghatározza a pontos pozíciót.