Tweet
ŠTA JE TO GPS ?
Možemo posmatrati razvoj ideje GPSa i GPS navigacija iz dve perspektive. Jedna se odnosi na samo funkcionisanje, sa sve tehničkim detaljima i izazovima, kao i sanjenom prvobitnom namenom. Drugi pravac je mnogo romantičniji i ističe razvojpotrebe za takvom vrstom uređaja kod običnih ljudi. Uzima se da je prva pojava navigacije u kolima bila u filmu o Džems Bondu (ljubitelji ovog serijala biprimetili da je to normalno) pod nazivom „Goldfinger“, daleke 1964, gde jesličan uređaj bio ugrađen u „Aston Martina“. Iako je bio namenjen za praćenje„neprijatelja“, sve druge odlike sistema su bile prisutne: pokazivao je poziciju Bonda, ali i Goldfingera. Zanimljivo je da je u filmu ekran bio na istom mestu na kome se nalazi i danas kod većine kola sa ugrađenim GPS navigacionim sistemom.
Dalje su se ideje samo množile i raspaljivale maštu gledalaca, ali i pronalazača,tako da se istinski razvila potreba za takvim uređajem. Nakon primene u vojne svrhe, ceo sistem se probio u civilnu sferu prvenstveno u automobilima. Ovakav razvoj događaja je logičan iz više uglova: glavni razlozi su dimenzije uređaja,potrošnja struje i antena. Kod automobila uvek ima mesta da se tako nešto postavi, ima i dovoljno struje i pogodnih lokacija za prijemnu antenu. Drugi razlog leži u činjenici da vam takav uređaj najčešće i treba u kolima, jer ćete njima najlakše i zalutati, pogotovu u zemlji gde nema pristojnih putokaza naputevima.
Tvorac ideje i realizacije bilo jeministarstvo odbrane Sjedinjenih država. Brzo se započelo saoperacionalizacijom te ideje i već je 1978. godine lansiran prvi od 24 satelitaovog navigacionog sistema.
Poslednji satelit postavljen je u orbitu 26. juna 1993.godine, čime je kompletiran satelitski prsten oko naše planete, koji se sastojiod šest slojeva po četiri satelita, tako da je na bilo kojoj tački na svetumoguće videti najmanje 4, a maksimalno 12 satelita. Treba istaći da ovo nijejedini satelitski sistem za navigaciju – Evropa (Galileo) i Rusija (Glonass)imaju svoje, od kojih je ovaj potonji spreman i za civilnu upotrebu.
Da bi i „obični smrtnici“ koristili sistem, mora da bude ispunjen još jedan uslov– ne sme biti ratnih dejstava u regionu u kome želite da ga koristite a u komezemlja koja je vlasnik ovog sistema ima interes. Naime, ovaj sistem je izgrađenza vojne potrebe i koštao je 12 milijardi dolara. Iako u početku nije bilopredviđeno da se tačne informacije prosleđuju civilima, ovo se kasnijepromenilo pod pritiskom kompanija koje su videle velike profite od novetehnologije. Ipak, u početku su emitovana dva signala, jedan precizni, namenjenvojnoj upotrebi, i drugi, primetno manje precizan, u koji su dodatno unosili greške.
Tada su pojedine institucije (razni geo instituti) imale pravo dakoriste precizan GPS u naučne svrhe, ali su na dešifrovanje podataka koje jesenzor očitao morali da čekaju i po nekoliko nedelja, čime su se štitili vojniinteresi – GPS navigacija nije mogla da radi u realnom vremenu. Godine1998. ubrzo nakon što je sistem postigao punu funkcionalnost, predsednik SAD Bil Klinton potpisao je ukaz kojim se nalaže da se u periodu od 2000. do 2006.godine ovaj sistem u potpunosti ponudi i civilnom sektoru.
Ova odluka sprovedenaje vrlo brzo tako da je od 2. maja 2000. GPS navigacija postala precizna i zaobične korisnike u realnom vremenu. U daljem tekstu ćemo pokazati kolikoprecizna, a do tada napomena da SAD uvek mogu ukinuti tačan signal ako im je toneophodno za vojna dejstva, tj. šifrovati ga. Da bi stvar bila komplikovanija,postoje ometači GPS-a čija je osnovna namena ometanje kretanja navođenihraketa.
Kako radi GPS ?
Da počnemo od nečega što unosi zabunu kod mnogih ljudi: GPS sateliti vas ne prate niti „znaju“ gde se vi nalazite. Delu starije populacije, kojoj su pričali bajke o satelitima, deluje logičnije da vaša GPS navigacija šalje nešto što satelitivide pa vam onda jave vaš položaj, ali bi to bilo mnogo komplikovanije uraditiod stvarnog rešenja. Kad sam bio mali, u okviru radio-amaterskih takmičenjapostojao je „lov na lisicu“, tj. na skriveni radio predajnik – takmičenje uradio-goniometrisanju.
Dobili biste mapu, zatim merili u kom je pravcu predajnik na osnovu minimuma prijema, ucrtali ga, zatim se udaljili i opet izmerili pravac, i u preseku te dve prave nalazila se „lisica“.U slučaju GPS sistema nije tako – sistem je zasnovan na obratnoj situaciji ukojoj vi znate gde se sateliti nalaze i na osnovu njihovih položaja (potrebnoje najmanje 3-4 satelita za iole preciznu navigaciju) računate gde se nalazitena zemlji.
Sve to uopšte nije jednostavno kao što možda deluje na prvi pogled. Ovde se ne radi o običnoj triangulaciji koja se koristi za lociranje npr.predajnika na zemljinoj površini. Da uzgred objasnimo i taj čuveni motiv uakcionim filmovima: naći nekoga preko signala mobilnog telefona. Princip jesličan kao i kod GPS-a ali se odvija u dve dimenzije tj. u ravni. Određivanjelokacije mobilnog se opet ne zasniva na „lovu na lisice“, već na računanju udaljenosti aparata od antene.
Jedan od parametara koji se meri prilikomkomunikacije mobilnim telefonima jeste vremensko kašnjenje od bazne stanice do aparata. Na osnovu ovog podatka i poznate brzine prostiranja signala dolazimodo dužine puta koji signal pređe. U idealnom slučaju to jeste udaljenost, aliima varijacija zbog odbitaka (signal prelazi put koji je duži nego kada bipratio pravu liniju). Oko jedne stanice opiše se kružnica na kojoj se moženalaziti aparat. Ako se uzme podatak sa još jedne dobijamo dve tačke u kojimamože biti telefon – presek te dve kružnice. Sa trećom već imamo tačnu lokaciju.
U preseku tri sfere oko satelita nalazi se GPS prijemnik. U slučaju GPS sistema računaju se preseci sfera opisanih oko satelita. GPS prijemnik očitava signale koje emituju sateliti, na osnovu njih određuje kolikoje kašnjenje i time određuje udaljenost satelita od njega. Pošto je brzinasvetlosti velika, potrebni su zaista precizni časovnici u satelitima da bi svisignali bili sinhronizovani. Zato se u njima nalaze atomski časovnici koji moguobezbediti traženi nivo preciznosti. Ovde dolazi priča o Ajnštajnu i teoriji relativnosti.
Kada smo je učili u školi,izgledalo nam je da nam neće biti potrebna u svakodnevnom životu, ali pojavilase namena za čiju realizaciju je neophodno uzeti u obzir fenomene koji proističu iz opšte i specijalne teorije relativnosti. Da bi preciznost bila zadovoljavajuća, potrebna je odlična sinhronizacija satova na satelitima upoređenju sa zemaljskim vremenom – da bi se ostvario tipičan nivo greškepozicije od 5-10 metara potrebna je preciznost satova od 20 do 30 nanosekundi.Atomski časovnici to garantuju, ali dok su na Zemlji tj. dok „stoje“. Usatelitima se nalaze na popriličnoj udaljenosti od Zemlje (20.000 km), pamoramo uzeti u obzir dejstvo opšte teorije relativnosti i bržeg „kucanja sata“ako je dalje od velike mase, što znači da je greška koju unosi u sistem 45mikrosekundi dnevno.
Sateliti se kreću u odnosu na posmatrača (nisu geostacionarni) brzinom od 14.000 km/Kako radi GPS U preseku tri sfere oko satelita nalazi se GPS prijemnik tako daje efekat specijalne teorije kašnjenje od 7 mikrosekundi dnevno.
Razlika od 38 mikrosekundi što dovodi do pojave brzog nagomilavanje greške koja postajevidljivo posle samo par minuta, na dnevnom nivou meri se kilometrima. Na sreću,ovi fenomeni su poznati nau ci odranije, pa su na vreme anticipirani problemikoje oni stvaraju, tako da danas zahvaljujući Ajnštajnu i modernoj fizici imamouređaje koji rade praktično besprekorno. Zbog mogućnosti greške poželjno je primati signal sa što većeg broja satelita.
Potrebno je najmanje 3 do 4 satelita i to iz različitih pravaca da bi sepravilno odredila lokacija. Ako se određuju koordinate novog položaja, biće potrebno duže vreme očitavati podatke sa satelita, meriti vreme i računatiudaljenost pre nego što se postigne prihvatljiva tačnost – to je tzv. hladnistart. Ukoliko samo nastavljate gde ste stali – npr. parkirali kola, odmorilise neko vreme i nastavljate put, onda je to vrući start i GPS će osetno bržeimati željene podatke.
I još je važno da se pokrije što veći segment neba, dasu sateliti koje prima uređaj što udaljeniji jedni od drugih jer će tako i preciznost biti bolja. Ima više faktora koji mogu uticati na tačnost merenja koordinata. Prvi se odnosi napropagaciju signala kroz jonosferu i troposferu – zbog promene svojstava u tim slojevima atmosfere će doći do „prelamanja“ puta kojim ide signal tako da će prelaziti veći put pa će izgledati da je uređaj dalje od satelita nego štostvarno jeste. Takođe, signal se odbija od okolnih objekata pa nemate pravuinformaciju o daljini ili preciznom položaju satelita. Na smanjenje preciznostiutiče i broj vidljivih satelita i loša geometrija, ako ih primate samo izjednog pravca, što je problem u urbanim uslovima.Dodatna preciznost postiže se na nekoliko načina koji uglavnom podrazumevaju da meritepoziciju stacionarnog objekta (npr. planinskog vrha), te imate i dovoljnovremena za što veći broj merenja.
Greške nastale zbog satelita i propagacijenjihovih signala mogu se kompenzovati uz pomoć predajnika na zemlji. Postojestanice na zemlji koje se nalaze na poznatim lokacijama i koje primaju signalesa GPS satelita i upoređuju ih sa onime što treba da se dobije od njih. Na taj način primetiće grešku, izračunaće je i ona će biti prosleđena geostacionarnimsatelitima koji emituju ove podatke. Tako je izbegnuta potreba za mrežomzemaljskih stanica za emitovanje ovih signala. Ako je vaš GPS risiver opremljenWAAS opcijom (a većina novijih jeste), uključite je i dobićete veću preciznost,a poznaćete je po tome što će vam negde na ekranu pisati DGPS ili diff. GPS,ili će na sličici sa satelitima na nekim barovima koji označavaju jačinusignala sa njih stajati slovo D. Taj sistem se u Evropi zove EGNOS i potpuno je kompatibilan sa WAAS u Americi, takoda će ga razumeti sve GPS NAVIGACIJE. Možete odlučiti da ga ne uključite samo dabiste prištedeli bateriju na uštrb preciznosti, koja vam nije uvek neophodna.
Kada se, na primer, vozite glavnim putevima i koristite mapu koja na sebi imamrežu puteva, a ne običnu topografsku mapu, onda preciznost koju vam WAAS tehnologija omogućuje nije neophodna jer se podrazumeva da ste na putu pa seauto „lepi“ za najbliži put ili ulicu. Retko kada će dve ulice biti nameđusobnom rastojanju manjem od 10 m koje bi moglo da zbuni uređaj. Rezimirajmo, dakle, sve što je rečeno o GPS navigacijama:
Polja primene GPS i GPS Navigacija
Prva asocijacija kada se spomene GPS tehnologija je automobil – ko nije zalutao u nepoznatom (a ponekad i u poznatom) gradu? Zato su GPS uređaji najpreugrađivani u automobile i jahte, a javila se i ideja praćenja vozila, što jeopet imalo svoje lepe početke u filmovima. Umesto predajnika koji mora da se„goniometriše“ (pominjani „lov na lisice“), u vozilo se postavi GPS prijemnikkoji će određivati lokaciju vozila. Drugi deo priče se odnosi na emitovanje tepozicije preko nekog uređaja na mesto odakle se prati vozilo. Nekako u istovreme mobilna telefonija je postala zrela i raširena tehnologija tako da jelogično bilo da se preko njene mreže šalju podaci.
Zato nekada nastaje zabuna oko terminologije – GPS, GSM, GPRS – samo se prva skraćenica odnosi na navigaciju. Kad se ostvari sprega sa trećom tehnologijom koja je krajem prošlog veka imala veliku ekspanziju – Internetom – eto lepota iz filmova: sedite ukancelariji i na ekranu pratite crvene tačkice koje označavaju položaje vozilavaših zaposlenih. U poslovnim ili ozbiljnim aplikacijama, pored pomenutog praćenja vozila, GPSsistem pomaže čitavom nizu delatnosti, od raznih građevinskih poduhvata doproučavanja geoloških fenomena – vulkani, zemljotresi i sl. Građevinci će bržei tačnije odrediti optimalne tačke za izgradnju velikih objekata, projektovatitrase puteva, dalekovoda, gasovoda i sl. Geolozi mogu da mere pomeranja tla,razdvajanja pukotina i sl. pojava koje mogu ukazati na neke od potencijalnih katastrofa kao što je erupcija vulkana. Razvojem prihvatljivo malih uređaja koje ste mogli nositi sa sobom ljubitelji prirode suostvarili veću slobodu kretanja. Iako se u početku mislilo na lovce iribolovce, spisak korisnika se proširio. Lovcima je od značaja bilo da na krajunađu svoja kola, što nije uvek lako – i kod nas ima divljina u kojima je lakozalutati, a kamoli na nekim drugim kontinentima.
Ribolovcima je više značilo damogu da se vrate na mesto koje su otkrili. U početku su se zadovoljavaliosnovnim funkcionalnostima bez snalaženja na mapi: uređaj je mogao da pamtinekoliko pozicija, od kojih je jedna obično polazna tačka (kola) a ostalo suraskrsnice i sl. markeri. Uređaj je mogao da vam pokaže pravac u kome se nalazitačka do koje želite da dođete. Kad ste u prirodi i to je nekada dovoljno, asvakako pruža veće mogućnosti od onih koje su vam ranije bile dostupne. Iako ovako rudimentarni sistem navigacije bez mapa deluje zastarelo, njega možetesresti i na novim generacijama uređaja jer je minijaturizacija uzela maha, takoda se sada mogu kupiti GPS uređaji koji se nose kao ručni sat. Ovi gedžeti namenjeni su pre svega rekreativcima koji džogiraju, šetaju ili voze bicikl.Obično su spojeni sa uređajem za kontrolu rada srca, a moguće su dodatne funkcije kao što je merenje kadence (broj obrtaja pedala) na biciklu. Kada završite trening, na kompjuter prebacite putanju (tracklog) kojom ste išli sasvim potrebnim parametrima, tako da je možete analizirati i unaprediti svoj trening.
Dalji razvoj tehnologije PDA uređaja koji su dobili jake procesore, više memorije i bolje ekrane, doveo je do pojave novih GPS dodataka koji postaju mali,vodootporni i slično, ali i do ekrana koji mogu prikazati mapu. Memorija je tubila bitan faktor, jer u kolima ili na notebook uređajima mape držite ili na CD/DVD-u ili na hard disku. Flash memorijske kartice su drastično pojeftinile uposlednjih par godina, ekrani su napredovali, dobili boju, procesori su svebrži, baterije sve duže izdržavaju, a i broj modela je sve veći, tako da ćesvako naći „idealnu“ kombinaciju. Ako želite da se šetate po gradu i ponekadkrenete kolima, usput dobijate i plejer za muziku i druge multimedijalnesadržaje. Ako pak želite da istražujete prirodu, imate uređaje u mnogo verzija,sa ugrađenim kompasima, barometrima, toki-voki opcijama, otporne na vremenske uslove. Počeli su da se ugrađuju i u fotoaparate. Svi se povezuju sa kompjuterom tako da vam je omogućeno da čuvate detaljne podatke o svomkretanju.Generalno gledano, ulaganje u GPS je opravdano za sve koji često odlaze u”duboku” prirodu, u planinske zabiti ili na morsku pučinu, iz hobijaili zbog profesije. Granice između potreba profesionalaca i amatera brišu sepred neumoljivošću prirodnih elementata i srazmerno udaljenosti od čvrstog krova,lekara i pekara.
Kada je reč o korišćenju u urbanim sredinama i na asfaltnim putevima, razlika je mnogo oštrija: posedovanje GPS-a je ili potreba ilizadovoljstvo. U nekom megalopolisu je sjajno imati pomagača koji će uvek znatiu kom se pravcu nalazi i koliko je daleko naš hotel a bilo je, zar ne, i takvih situacija kad se u velikom stranom gradu parkira auto pa se posle ne zna gde jeostavljen… Da li su razlozi poput ovih dovoljni za kupovinu, svako treba daproceni za sebe. Doduše, stalni pad cena će ovu dilemu uskoro verovatno učiniti mnogo manjom: ručni GPS uređaji već se mogu kupiti po ceni mobilnih telefona. Au prirodi… Planinarilo se, plovilo, vozilo, i pre nego što je napravljen pristupačan GPS prijemnik.
Tokom vožnje čamcem vredan prsten je završio u moru? Ako je GPS tu, jednostavno će biti vratiti se na isto mesto sa ronilačkom opremom. Naplaninarenju je lepo znati na kojoj je strani i koliko daleko zabačeniproplanak sa željno očekivanim šatorom. Ako se nađemo usred šume, hladnoće ivejavice a pada mrak, neizmerno vredi vodič koji će nas i u potpunoj tamisigurno dovesti do osvetljenih prozora za kojima žudimo.
Dovoljno je da na displeju našeg GPS uređaja izaberemo tačku do koje želimo da stignemoi naredimo – vodi me tamo! Zato je teško poreći korist od ove spravice za svekoji se mnogo kreću i mnogo putuju. A tek za one koji ne biraju puteve i staze,na kopnu ili vodi? Granica između potrebe i zadovoljstva: većini onih koji se kreću asfaltnim putevima ilidobro utabanim turističkim trasama, dobra stara auto-karta će jeftinijezavršavati posao sve dok cene GPS uređaja drastično ne padnu. Kamiondžija kojičesto mora da se snalazi u velikim, nepoznatim gradovima je jedno, onaj ko samo želi lepu igračku i/ili da ostavi utisak na okolinu je nešto drugo – u tom slučaju GPS je, s obzirom na sadašnju cenu, luksuz. No naravno, svako ima pravoda sebi priušti i tako nešto.
Ada Ciganlija je puna full suspension bicikala sakarbonskim ramovima, zašto ne bi pratila trendove i kada su GPS navigacije upitanju Od GPS-a može biti i štete. Ne treba nikada smetnuti sa uma da je ova spravica samo korisna alatka koja treba da olakša snalaženje na putu ili u prirodi – akoumesto toga postane ikona, ukrašće nam mnogo toga. Ako nam je pogled stalnouprt u displej, ako sebe i druge neprestano zasipamo obaveštenjima o tome koliko još ima do kampa, kolika je visina, koliki je ukupni uspon ili spust,koliko smo od puta prešli… okrnjićemo atmosferu i uništiti onaj preko potrebnidašak avanture bez koga nema pravog uživanja. Što više buljimo u displej, to manje vidimo od okoline. Treba pustiti da GPS radi svoje i setiti ga se tek kada je zaista potreban.
Najvažnije i najlepše uspomene sa puta nikada neće biti snimljeni TrackLog-ovi, nego uvek i samo ono što smo zabeležili najstandardnijom opremom kojom raspolažemo: okom, uhom, dušom. Nije tačno da sa GPS navigacijom svako može da ode u neku planinsku pustoš i bez problema stigne tamo kuda je krenuo. U dokumentaciji proizvođača se kaže da GPS navigacija ne može da zameni ostala sredstva za navigaciju, on ih samo dopunjuje. A najvažnija “sredstva” za navigaciju pored karte, kompasa i umećanjihove upotrebe, bili su i ostali razum, iskustvo i respekt prema izazovimaokruženja. Isto tako, višak elektronike ne može da kompenzuje manjakinteligencije.
IZVOR:http://www.navigacija.net
Možemo posmatrati razvoj ideje GPSa i GPS navigacija iz dve perspektive. Jedna se odnosi na samo funkcionisanje, sa sve tehničkim detaljima i izazovima, kao i sanjenom prvobitnom namenom. Drugi pravac je mnogo romantičniji i ističe razvojpotrebe za takvom vrstom uređaja kod običnih ljudi. Uzima se da je prva pojava navigacije u kolima bila u filmu o Džems Bondu (ljubitelji ovog serijala biprimetili da je to normalno) pod nazivom „Goldfinger“, daleke 1964, gde jesličan uređaj bio ugrađen u „Aston Martina“. Iako je bio namenjen za praćenje„neprijatelja“, sve druge odlike sistema su bile prisutne: pokazivao je poziciju Bonda, ali i Goldfingera. Zanimljivo je da je u filmu ekran bio na istom mestu na kome se nalazi i danas kod većine kola sa ugrađenim GPS navigacionim sistemom.
Dalje su se ideje samo množile i raspaljivale maštu gledalaca, ali i pronalazača,tako da se istinski razvila potreba za takvim uređajem. Nakon primene u vojne svrhe, ceo sistem se probio u civilnu sferu prvenstveno u automobilima. Ovakav razvoj događaja je logičan iz više uglova: glavni razlozi su dimenzije uređaja,potrošnja struje i antena. Kod automobila uvek ima mesta da se tako nešto postavi, ima i dovoljno struje i pogodnih lokacija za prijemnu antenu. Drugi razlog leži u činjenici da vam takav uređaj najčešće i treba u kolima, jer ćete njima najlakše i zalutati, pogotovu u zemlji gde nema pristojnih putokaza naputevima.
Tvorac ideje i realizacije bilo jeministarstvo odbrane Sjedinjenih država. Brzo se započelo saoperacionalizacijom te ideje i već je 1978. godine lansiran prvi od 24 satelitaovog navigacionog sistema.
Poslednji satelit postavljen je u orbitu 26. juna 1993.godine, čime je kompletiran satelitski prsten oko naše planete, koji se sastojiod šest slojeva po četiri satelita, tako da je na bilo kojoj tački na svetumoguće videti najmanje 4, a maksimalno 12 satelita. Treba istaći da ovo nijejedini satelitski sistem za navigaciju – Evropa (Galileo) i Rusija (Glonass)imaju svoje, od kojih je ovaj potonji spreman i za civilnu upotrebu.
Da bi i „obični smrtnici“ koristili sistem, mora da bude ispunjen još jedan uslov– ne sme biti ratnih dejstava u regionu u kome želite da ga koristite a u komezemlja koja je vlasnik ovog sistema ima interes. Naime, ovaj sistem je izgrađenza vojne potrebe i koštao je 12 milijardi dolara. Iako u početku nije bilopredviđeno da se tačne informacije prosleđuju civilima, ovo se kasnijepromenilo pod pritiskom kompanija koje su videle velike profite od novetehnologije. Ipak, u početku su emitovana dva signala, jedan precizni, namenjenvojnoj upotrebi, i drugi, primetno manje precizan, u koji su dodatno unosili greške.
Tada su pojedine institucije (razni geo instituti) imale pravo dakoriste precizan GPS u naučne svrhe, ali su na dešifrovanje podataka koje jesenzor očitao morali da čekaju i po nekoliko nedelja, čime su se štitili vojniinteresi – GPS navigacija nije mogla da radi u realnom vremenu. Godine1998. ubrzo nakon što je sistem postigao punu funkcionalnost, predsednik SAD Bil Klinton potpisao je ukaz kojim se nalaže da se u periodu od 2000. do 2006.godine ovaj sistem u potpunosti ponudi i civilnom sektoru.
Ova odluka sprovedenaje vrlo brzo tako da je od 2. maja 2000. GPS navigacija postala precizna i zaobične korisnike u realnom vremenu. U daljem tekstu ćemo pokazati kolikoprecizna, a do tada napomena da SAD uvek mogu ukinuti tačan signal ako im je toneophodno za vojna dejstva, tj. šifrovati ga. Da bi stvar bila komplikovanija,postoje ometači GPS-a čija je osnovna namena ometanje kretanja navođenihraketa.
Kako radi GPS ?
Da počnemo od nečega što unosi zabunu kod mnogih ljudi: GPS sateliti vas ne prate niti „znaju“ gde se vi nalazite. Delu starije populacije, kojoj su pričali bajke o satelitima, deluje logičnije da vaša GPS navigacija šalje nešto što satelitivide pa vam onda jave vaš položaj, ali bi to bilo mnogo komplikovanije uraditiod stvarnog rešenja. Kad sam bio mali, u okviru radio-amaterskih takmičenjapostojao je „lov na lisicu“, tj. na skriveni radio predajnik – takmičenje uradio-goniometrisanju.
Dobili biste mapu, zatim merili u kom je pravcu predajnik na osnovu minimuma prijema, ucrtali ga, zatim se udaljili i opet izmerili pravac, i u preseku te dve prave nalazila se „lisica“.U slučaju GPS sistema nije tako – sistem je zasnovan na obratnoj situaciji ukojoj vi znate gde se sateliti nalaze i na osnovu njihovih položaja (potrebnoje najmanje 3-4 satelita za iole preciznu navigaciju) računate gde se nalazitena zemlji.
Sve to uopšte nije jednostavno kao što možda deluje na prvi pogled. Ovde se ne radi o običnoj triangulaciji koja se koristi za lociranje npr.predajnika na zemljinoj površini. Da uzgred objasnimo i taj čuveni motiv uakcionim filmovima: naći nekoga preko signala mobilnog telefona. Princip jesličan kao i kod GPS-a ali se odvija u dve dimenzije tj. u ravni. Određivanjelokacije mobilnog se opet ne zasniva na „lovu na lisice“, već na računanju udaljenosti aparata od antene.
Jedan od parametara koji se meri prilikomkomunikacije mobilnim telefonima jeste vremensko kašnjenje od bazne stanice do aparata. Na osnovu ovog podatka i poznate brzine prostiranja signala dolazimodo dužine puta koji signal pređe. U idealnom slučaju to jeste udaljenost, aliima varijacija zbog odbitaka (signal prelazi put koji je duži nego kada bipratio pravu liniju). Oko jedne stanice opiše se kružnica na kojoj se moženalaziti aparat. Ako se uzme podatak sa još jedne dobijamo dve tačke u kojimamože biti telefon – presek te dve kružnice. Sa trećom već imamo tačnu lokaciju.
U preseku tri sfere oko satelita nalazi se GPS prijemnik. U slučaju GPS sistema računaju se preseci sfera opisanih oko satelita. GPS prijemnik očitava signale koje emituju sateliti, na osnovu njih određuje kolikoje kašnjenje i time određuje udaljenost satelita od njega. Pošto je brzinasvetlosti velika, potrebni su zaista precizni časovnici u satelitima da bi svisignali bili sinhronizovani. Zato se u njima nalaze atomski časovnici koji moguobezbediti traženi nivo preciznosti. Ovde dolazi priča o Ajnštajnu i teoriji relativnosti.
Kada smo je učili u školi,izgledalo nam je da nam neće biti potrebna u svakodnevnom životu, ali pojavilase namena za čiju realizaciju je neophodno uzeti u obzir fenomene koji proističu iz opšte i specijalne teorije relativnosti. Da bi preciznost bila zadovoljavajuća, potrebna je odlična sinhronizacija satova na satelitima upoređenju sa zemaljskim vremenom – da bi se ostvario tipičan nivo greškepozicije od 5-10 metara potrebna je preciznost satova od 20 do 30 nanosekundi.Atomski časovnici to garantuju, ali dok su na Zemlji tj. dok „stoje“. Usatelitima se nalaze na popriličnoj udaljenosti od Zemlje (20.000 km), pamoramo uzeti u obzir dejstvo opšte teorije relativnosti i bržeg „kucanja sata“ako je dalje od velike mase, što znači da je greška koju unosi u sistem 45mikrosekundi dnevno.
Sateliti se kreću u odnosu na posmatrača (nisu geostacionarni) brzinom od 14.000 km/Kako radi GPS U preseku tri sfere oko satelita nalazi se GPS prijemnik tako daje efekat specijalne teorije kašnjenje od 7 mikrosekundi dnevno.
Razlika od 38 mikrosekundi što dovodi do pojave brzog nagomilavanje greške koja postajevidljivo posle samo par minuta, na dnevnom nivou meri se kilometrima. Na sreću,ovi fenomeni su poznati nau ci odranije, pa su na vreme anticipirani problemikoje oni stvaraju, tako da danas zahvaljujući Ajnštajnu i modernoj fizici imamouređaje koji rade praktično besprekorno. Zbog mogućnosti greške poželjno je primati signal sa što većeg broja satelita.
Potrebno je najmanje 3 do 4 satelita i to iz različitih pravaca da bi sepravilno odredila lokacija. Ako se određuju koordinate novog položaja, biće potrebno duže vreme očitavati podatke sa satelita, meriti vreme i računatiudaljenost pre nego što se postigne prihvatljiva tačnost – to je tzv. hladnistart. Ukoliko samo nastavljate gde ste stali – npr. parkirali kola, odmorilise neko vreme i nastavljate put, onda je to vrući start i GPS će osetno bržeimati željene podatke.
I još je važno da se pokrije što veći segment neba, dasu sateliti koje prima uređaj što udaljeniji jedni od drugih jer će tako i preciznost biti bolja. Ima više faktora koji mogu uticati na tačnost merenja koordinata. Prvi se odnosi napropagaciju signala kroz jonosferu i troposferu – zbog promene svojstava u tim slojevima atmosfere će doći do „prelamanja“ puta kojim ide signal tako da će prelaziti veći put pa će izgledati da je uređaj dalje od satelita nego štostvarno jeste. Takođe, signal se odbija od okolnih objekata pa nemate pravuinformaciju o daljini ili preciznom položaju satelita. Na smanjenje preciznostiutiče i broj vidljivih satelita i loša geometrija, ako ih primate samo izjednog pravca, što je problem u urbanim uslovima.Dodatna preciznost postiže se na nekoliko načina koji uglavnom podrazumevaju da meritepoziciju stacionarnog objekta (npr. planinskog vrha), te imate i dovoljnovremena za što veći broj merenja.
Greške nastale zbog satelita i propagacijenjihovih signala mogu se kompenzovati uz pomoć predajnika na zemlji. Postojestanice na zemlji koje se nalaze na poznatim lokacijama i koje primaju signalesa GPS satelita i upoređuju ih sa onime što treba da se dobije od njih. Na taj način primetiće grešku, izračunaće je i ona će biti prosleđena geostacionarnimsatelitima koji emituju ove podatke. Tako je izbegnuta potreba za mrežomzemaljskih stanica za emitovanje ovih signala. Ako je vaš GPS risiver opremljenWAAS opcijom (a većina novijih jeste), uključite je i dobićete veću preciznost,a poznaćete je po tome što će vam negde na ekranu pisati DGPS ili diff. GPS,ili će na sličici sa satelitima na nekim barovima koji označavaju jačinusignala sa njih stajati slovo D. Taj sistem se u Evropi zove EGNOS i potpuno je kompatibilan sa WAAS u Americi, takoda će ga razumeti sve GPS NAVIGACIJE. Možete odlučiti da ga ne uključite samo dabiste prištedeli bateriju na uštrb preciznosti, koja vam nije uvek neophodna.
Kada se, na primer, vozite glavnim putevima i koristite mapu koja na sebi imamrežu puteva, a ne običnu topografsku mapu, onda preciznost koju vam WAAS tehnologija omogućuje nije neophodna jer se podrazumeva da ste na putu pa seauto „lepi“ za najbliži put ili ulicu. Retko kada će dve ulice biti nameđusobnom rastojanju manjem od 10 m koje bi moglo da zbuni uređaj. Rezimirajmo, dakle, sve što je rečeno o GPS navigacijama:
- GPS navigacija je u suštini samo prijemnik, ništa ne emituje
- Pozicijakorisnika servisa se računa na osnovu merenja kašnjenja signala sa satelitapoznatog položaja
- Što više satelita sa što veće površine neba je vidljivo za GPS navigacije, to sepozicija preciznije računa
- Postoje raznorazni načini za dodatno poboljšanje preciznosti koji su dostupni civilnom sektoru
Polja primene GPS i GPS Navigacija
Prva asocijacija kada se spomene GPS tehnologija je automobil – ko nije zalutao u nepoznatom (a ponekad i u poznatom) gradu? Zato su GPS uređaji najpreugrađivani u automobile i jahte, a javila se i ideja praćenja vozila, što jeopet imalo svoje lepe početke u filmovima. Umesto predajnika koji mora da se„goniometriše“ (pominjani „lov na lisice“), u vozilo se postavi GPS prijemnikkoji će određivati lokaciju vozila. Drugi deo priče se odnosi na emitovanje tepozicije preko nekog uređaja na mesto odakle se prati vozilo. Nekako u istovreme mobilna telefonija je postala zrela i raširena tehnologija tako da jelogično bilo da se preko njene mreže šalju podaci.
Zato nekada nastaje zabuna oko terminologije – GPS, GSM, GPRS – samo se prva skraćenica odnosi na navigaciju. Kad se ostvari sprega sa trećom tehnologijom koja je krajem prošlog veka imala veliku ekspanziju – Internetom – eto lepota iz filmova: sedite ukancelariji i na ekranu pratite crvene tačkice koje označavaju položaje vozilavaših zaposlenih. U poslovnim ili ozbiljnim aplikacijama, pored pomenutog praćenja vozila, GPSsistem pomaže čitavom nizu delatnosti, od raznih građevinskih poduhvata doproučavanja geoloških fenomena – vulkani, zemljotresi i sl. Građevinci će bržei tačnije odrediti optimalne tačke za izgradnju velikih objekata, projektovatitrase puteva, dalekovoda, gasovoda i sl. Geolozi mogu da mere pomeranja tla,razdvajanja pukotina i sl. pojava koje mogu ukazati na neke od potencijalnih katastrofa kao što je erupcija vulkana. Razvojem prihvatljivo malih uređaja koje ste mogli nositi sa sobom ljubitelji prirode suostvarili veću slobodu kretanja. Iako se u početku mislilo na lovce iribolovce, spisak korisnika se proširio. Lovcima je od značaja bilo da na krajunađu svoja kola, što nije uvek lako – i kod nas ima divljina u kojima je lakozalutati, a kamoli na nekim drugim kontinentima.
Ribolovcima je više značilo damogu da se vrate na mesto koje su otkrili. U početku su se zadovoljavaliosnovnim funkcionalnostima bez snalaženja na mapi: uređaj je mogao da pamtinekoliko pozicija, od kojih je jedna obično polazna tačka (kola) a ostalo suraskrsnice i sl. markeri. Uređaj je mogao da vam pokaže pravac u kome se nalazitačka do koje želite da dođete. Kad ste u prirodi i to je nekada dovoljno, asvakako pruža veće mogućnosti od onih koje su vam ranije bile dostupne. Iako ovako rudimentarni sistem navigacije bez mapa deluje zastarelo, njega možetesresti i na novim generacijama uređaja jer je minijaturizacija uzela maha, takoda se sada mogu kupiti GPS uređaji koji se nose kao ručni sat. Ovi gedžeti namenjeni su pre svega rekreativcima koji džogiraju, šetaju ili voze bicikl.Obično su spojeni sa uređajem za kontrolu rada srca, a moguće su dodatne funkcije kao što je merenje kadence (broj obrtaja pedala) na biciklu. Kada završite trening, na kompjuter prebacite putanju (tracklog) kojom ste išli sasvim potrebnim parametrima, tako da je možete analizirati i unaprediti svoj trening.
Dalji razvoj tehnologije PDA uređaja koji su dobili jake procesore, više memorije i bolje ekrane, doveo je do pojave novih GPS dodataka koji postaju mali,vodootporni i slično, ali i do ekrana koji mogu prikazati mapu. Memorija je tubila bitan faktor, jer u kolima ili na notebook uređajima mape držite ili na CD/DVD-u ili na hard disku. Flash memorijske kartice su drastično pojeftinile uposlednjih par godina, ekrani su napredovali, dobili boju, procesori su svebrži, baterije sve duže izdržavaju, a i broj modela je sve veći, tako da ćesvako naći „idealnu“ kombinaciju. Ako želite da se šetate po gradu i ponekadkrenete kolima, usput dobijate i plejer za muziku i druge multimedijalnesadržaje. Ako pak želite da istražujete prirodu, imate uređaje u mnogo verzija,sa ugrađenim kompasima, barometrima, toki-voki opcijama, otporne na vremenske uslove. Počeli su da se ugrađuju i u fotoaparate. Svi se povezuju sa kompjuterom tako da vam je omogućeno da čuvate detaljne podatke o svomkretanju.Generalno gledano, ulaganje u GPS je opravdano za sve koji često odlaze u”duboku” prirodu, u planinske zabiti ili na morsku pučinu, iz hobijaili zbog profesije. Granice između potreba profesionalaca i amatera brišu sepred neumoljivošću prirodnih elementata i srazmerno udaljenosti od čvrstog krova,lekara i pekara.
Kada je reč o korišćenju u urbanim sredinama i na asfaltnim putevima, razlika je mnogo oštrija: posedovanje GPS-a je ili potreba ilizadovoljstvo. U nekom megalopolisu je sjajno imati pomagača koji će uvek znatiu kom se pravcu nalazi i koliko je daleko naš hotel a bilo je, zar ne, i takvih situacija kad se u velikom stranom gradu parkira auto pa se posle ne zna gde jeostavljen… Da li su razlozi poput ovih dovoljni za kupovinu, svako treba daproceni za sebe. Doduše, stalni pad cena će ovu dilemu uskoro verovatno učiniti mnogo manjom: ručni GPS uređaji već se mogu kupiti po ceni mobilnih telefona. Au prirodi… Planinarilo se, plovilo, vozilo, i pre nego što je napravljen pristupačan GPS prijemnik.
Tokom vožnje čamcem vredan prsten je završio u moru? Ako je GPS tu, jednostavno će biti vratiti se na isto mesto sa ronilačkom opremom. Naplaninarenju je lepo znati na kojoj je strani i koliko daleko zabačeniproplanak sa željno očekivanim šatorom. Ako se nađemo usred šume, hladnoće ivejavice a pada mrak, neizmerno vredi vodič koji će nas i u potpunoj tamisigurno dovesti do osvetljenih prozora za kojima žudimo.
Dovoljno je da na displeju našeg GPS uređaja izaberemo tačku do koje želimo da stignemoi naredimo – vodi me tamo! Zato je teško poreći korist od ove spravice za svekoji se mnogo kreću i mnogo putuju. A tek za one koji ne biraju puteve i staze,na kopnu ili vodi? Granica između potrebe i zadovoljstva: većini onih koji se kreću asfaltnim putevima ilidobro utabanim turističkim trasama, dobra stara auto-karta će jeftinijezavršavati posao sve dok cene GPS uređaja drastično ne padnu. Kamiondžija kojičesto mora da se snalazi u velikim, nepoznatim gradovima je jedno, onaj ko samo želi lepu igračku i/ili da ostavi utisak na okolinu je nešto drugo – u tom slučaju GPS je, s obzirom na sadašnju cenu, luksuz. No naravno, svako ima pravoda sebi priušti i tako nešto.
Ada Ciganlija je puna full suspension bicikala sakarbonskim ramovima, zašto ne bi pratila trendove i kada su GPS navigacije upitanju Od GPS-a može biti i štete. Ne treba nikada smetnuti sa uma da je ova spravica samo korisna alatka koja treba da olakša snalaženje na putu ili u prirodi – akoumesto toga postane ikona, ukrašće nam mnogo toga. Ako nam je pogled stalnouprt u displej, ako sebe i druge neprestano zasipamo obaveštenjima o tome koliko još ima do kampa, kolika je visina, koliki je ukupni uspon ili spust,koliko smo od puta prešli… okrnjićemo atmosferu i uništiti onaj preko potrebnidašak avanture bez koga nema pravog uživanja. Što više buljimo u displej, to manje vidimo od okoline. Treba pustiti da GPS radi svoje i setiti ga se tek kada je zaista potreban.
Najvažnije i najlepše uspomene sa puta nikada neće biti snimljeni TrackLog-ovi, nego uvek i samo ono što smo zabeležili najstandardnijom opremom kojom raspolažemo: okom, uhom, dušom. Nije tačno da sa GPS navigacijom svako može da ode u neku planinsku pustoš i bez problema stigne tamo kuda je krenuo. U dokumentaciji proizvođača se kaže da GPS navigacija ne može da zameni ostala sredstva za navigaciju, on ih samo dopunjuje. A najvažnija “sredstva” za navigaciju pored karte, kompasa i umećanjihove upotrebe, bili su i ostali razum, iskustvo i respekt prema izazovimaokruženja. Isto tako, višak elektronike ne može da kompenzuje manjakinteligencije.
IZVOR:http://www.navigacija.net