GPS

Zkratka GPS (Global Position System) je v poslední době poměrně známá. Tento systém americké armády se využívá k civilním účelům již několik let. Teprve letos na jaře se však dočkal svého největšího rozmachu, a to díky americké vládě, která zrušila umělou chybu civilních přístrojů. Namísto desítek až stovek metrů tak přesnost nyní dosahuje pouze několika metrů u civilních přístrojů pro turisty. Než ale vysvětlím, jak se může tato přesnost ještě zvýšit, musíme pochopit…

Jak to funguje?

GPS využívá matematické metody podobné triangulaci (starší zeměměřičská metoda využívající znalosti azimutů hvězd a určité vzálenosti). Na oběžné dráze asi 17 500 km nad Zemí obíhá 24 družic, které neustále vysílají rádiové signály (svou polohu a přesný čas). Přestavte si pomyslnou kouli, která má střed v místě, kde se právě nachází družice, a poloměrem je vzdálenost přijímače GPS od družice. Jelikož nad obzorem jsou vždy alespoň tři družice, vypočítá přijímač naší polohu v jednom z průsečíků koulí (druhý je příliš vzdálen od Země). Vzdálenost kružnice se počítá jako poměr rychlosti světla v atmosféře a času. Přesný čas získává přijímač GPS jako průměr vysílaných časů od všech tří družic.

Jde to přesněji?

V některých odvětvích, jako např. geodézie, nestačí přesnost několika metrů. Proto se hledají způsoby, jak údaj o poloze zpřesnit. Jedním z nich je diferenciální zpřesnění (DGPS). Ten využívá znalosti polohy jiného stabilního přijímače, vzdáleného od nás maximálně několik set km. Ten neustále zjišťuje, jak se liší jeho přesná skutečná poloha s polohou, kterou hlásí GPS, a výslednou odchylku vysílá do přijímačů DGPS. Ty odečtou odchylku od hlášené polohy a získají tak velmi přesné výsledky (až na 1m). Při dlouhodobém průměrování výsledků lze dosáhnout údajně až milimetrové přesnosti. Horší je to s určováním nadmořské výšky. Zde nedosahuje DGPS vyšší přesnosti než několik metrů. Důvodem je nepříznivá poloha družic pro tento rozměr měření.

Využití

GPS našlo nesčetná využití jak v armádním a vědeckém, tak i civilním sektoru. K těm nejzajímavějším patří např. turistické navigátory se zabudovanou mapou nebo inteligentní navigační autosystémy, které jsou ovládány hlasem a navigují řidiče k zadanému cíli za pomoci hlasových povelů: „Jeďte až k semaforům, odbočte doprava. Pokračujte rovně 500 m až ke křižovatce…“. GPS rovněž umožňuje nalézt auto s GPS a účinně tak dopadat zloděje aut.

Zdroje: Mobility (5-2000, 10 900 mil nad Zemí), Petr Spodniak a Marek Lutonský

Trimble ( www.trimble.com/gps)

Tramp-GPS (tramp.hyperlink.cz)

Pavel Kasík