Někteří z nás se bez ní stále obejdou, druzí si bez ní neumí představit cestování. Řeč je o satelitní navigaci, dokonalém příkladu využití kosmických technologií, které mění náš svět. Žádné rozčilování nad listováním v silničním atlasu nebo hledání té zatracené adresy. Jak ale vlastně navigace pracuje a co všechno k tomu potřebuje? I na takové otázky ITBiz.cz odpoví.
Ilustrace satelitního systému navigace; zdroj: ESA.
Kosmické výhody
Přístroj radí doleva. Alespoň tak vyhodnotil software signál ze satelitů kroužících vysoko nad našimi hlavami. Zahýbáme tedy tím směrem, už čekáme na další pokyn. Venku je šero, jste rádi, že vaše navigace disponuje podsvícením. Náhle se dozvíte o zrušení schůzky. Na jednu stranu zklamání z promarněného času, na stranu druhou se těšíte domů, až se budete dívat na fotbalové hvězdy, které se na druhém konci planety prohánějí po hřištích stadionů. Přenos obstarává opět satelit, který o sobě zdánlivě nedává znát. Z kuchyně se line vůně restované zeleniny a opékaného masa. S teflonovou pánví z původně kosmického materiálu to jde kuchaři lehce. Ačkoliv si to na první pohled ani zdaleka neuvědomujeme, jsme obklopeni celou řadou technologií a materiálů, které nám přináší kosmonautika. Patří mezi ně i satelitní navigace denně pomáhající milionům motoristům najít nejkratší cestu, nezabloudit nebo se vyhnout dopravní zácpě.
Global Position System alias GPS
V současné době je nejpoužívanější a zároveň také nejznámějším satelitním systémem americký Global Position Systém (oficiálně NAVSTAR GSP, dále jen zkráceně GPS). Celý projekt patří od svého začátku pod kontrolu a řízení americké armádě. V šedesátých letech si mnoho odborníků začalo uvědomovat nemalé možností určování polohy z družic létajících desítky tisíc kilometrů nad našimi hlavami. Po řadě experimentálních družic v šedesátých letech dalo Letectvo Spojených států, US Air Force, v roce 1972 pokyn k vývoji satelitů pro budoucí navigační systém. O šest let později již byla na oběžnou dráhu vypuštěna experimentální družice, která se již mohla pochlubit dnes tak populárním názvem GPS. Ministerstvo obrany se neustále snaží modernizovat systémy a postupem času vypouští náhrady za dosloužilé navigační satelity. Bohužel GPS nedokáže plně využít svých možností pro civilní a potažmo i bezpečností sektor. Ministerstvo obrany si totiž vyhrazuje právo kdykoliv bez udání důvodu vypnout právě civilnímu sektoru frekvence. Tato skutečnost pak zabraňuje použití v letecké dopravě, u pozemních bezpečnostních složek jako systému, na který se musíte stoprocentně spolehnout. Svou vinu na této skutečnosti nesou i různá další omezení v přesnosti nebo omezování parametrů pro vývoz.
Ilustrace satelitního systému navigace; zdroj: ESA.
Evropa chystá Galilea
Velkou nadějí pro civilní, dopravní a bezpečnostní segment zůstává chystaný evropský navigační systém. Za jeho vznikem stojí celá řada důvodů. V první řadě ten hlavní – nezávislost na Spojených státech amerických a rozšíření aplikací do zmíněných sektorů. Galileo, jak se evropský systém jmenuje, totiž nepůjde vypnout jen tak na pokyn amerického Ministerstva obrany, jednoduše řečeno nebude spadat pod jeho kontrolu. I po čistě teoretické stránce něco takového nebude možné, protože na něm bude záviset celá řada systémů v oblastech, kde jde především o bezpečnost a lidské životy. První dva technologické satelity již byly vypuštěny. První z nich, Giove-A, byl vynesen ruským nosičem Sujuz-FG/Fregat 28. prosince 2005. Následoval Giove-B, jenž se na oběžnou dráhu dostal 27. 4. 2008. Právě zmíněné zkušební satelity jsou pro vyzkoušení a následné ladění systému velice důležité. Zaručují totiž, že minimálně 3,5 miliardy eur do započetí provozu bude po technické stránce efektivně využito. O Galileu se vedly dlouhé diskuze. V kosmických programech se pohybuje obrovské množství peněz, zakázek, pracovních příležitostí a také vysoká míra prestiže. Předpokládá se výroba, vynesení a správa celkem třiceti satelitů. Svým pohybem a rozmístěním pokryjí celý povrch naší planety. Současné optimistické předpoklady očekávají zahájení provozu v roce 2014. Nutno také říci, že není zapotřebí všech třiceti satelitů, maximální počet je vhodný z hlediska vysoké přesnosti.
Jak to funguje?
Samotný princip technologie satelitní navigace je ve své podstatě jednoduchý. Máme dva druhy zařízení, které jsou zapotřebí k zjištění aktuální polohy – vysílač a přijímač. Funkci vysílačů zprostředkovávají družice na oběžné dráze ve výšce zhruba dvaceti tisíc kilometrů nad zemským povrchem. Každý satelit má určenou polohu a také velmi přesný čas. K určení polohy jsou zapotřebí minimálně 3 satelity v dosahu. Z tohoto důvodu jsou rozmístěny na oběžných drahách s různým sklonem a v daných vzdálenostech od sebe. Ze zachyceného signálu, respektive času a polohy satelitu, si přijímač vypočítá polohu. Tu poté zprostředkuje uživateli. Přesnost navigace je pak závislá na počtu družic, přesném čase a určení polohy satelitu.
Montáž satelitu; zdroj: ESA.
Šťastnou cestu…
V současné době nalezneme GPS čip v mnoha přístrojích: pochopitelně v navigátorech, ale také ve smartphonech a podobně. K využití navigačních funkcí stačí čip, software a mapa. V každém případě je dobré si něco zjistit právě o zmíněném GPS čipu. Stejně jako celá řada jiných hardwarových komponent, i on má své parametry. Určitě je dobré pamatovat na technologii SiRF, která umožňuje zachytávat i daleko slabší signály při relativně malé spotřebě. Pamatujme také na evropský systém Galileo, který je naštěstí kompatibilní s posledním GPS standardem. Co říci na závěr? Snad jen šťastné cesty se satelitní navigací!
Přečtěte si také
Reálně o kosmickém smetí a nedávné srážce satelitů
HTC Touch Cruise: specialista na navigaci v novém
Kosmická turistika: rychleji a výše
Komiks: GPS navigace
