|
|
 |
Η επόμενη γενιά GPS
|
|
|
|
|
|
|
Στις μέρες μας, περίπου 20 εκατομμύρια άνθρωποι χρησιμοποιούν σε τακτική βάση την τεχνολογία του Γεωγραφικού Συστήματος Προσδιορισμού Συντεταγμένων (GPS), το οποίο στηρίζεται στα σήματα που εκπέμπουν συνεχώς οι 24 και πλέον αμερικανικοί δορυφόροι τύπου NavStar που βρίσκονται σε τροχιά γύρω από τη Γη σε ύψος 20.000 χιλιομέτρων. Ο γεωεντοπισμός μέσω του συστήματος GPS αποδείχτηκε απολύτως απαραίτητος κατά τη διάρκεια των πολέμων στο Αφγανιστάν και το Ιράκ. Χρησιμοποιώντας αυτό το σύστημα, οι εταιρείες μεταφοράς εμπορευμάτων παρακολουθούν καθημερινά τα δρομολόγια των φορτηγών τους ξέροντας ανά πάσα στιγμή τη θέση τους, ενώ πολλοί από τους λάτρεις των μακρινών εκδρομών στην άγρια φύση έχουν μαζί τους φορητές συσκευές GPS, που τους βοηθούν να χαράζουν την πορεία τους μέσα στις ερημιές. Η Motorola, η Nextel και άλλες εταιρείες κατασκευάζουν κινητά τηλέφωνα με ενσωματωμένα τσιπ GPS. Μάλιστα, μια εταιρεία σχεδιάζει έναν μικροσκοπικό, εμφυτεύσιμο αισθητήρα.
Από μερικές απόψεις, δεν φαίνεται να υπάρχουν σημαντικά περιθώρια βελτίωσης του υπάρχοντος συστήματος ―το GPS είναι παντού και καλύπτει τα πάντα. Παρ’ όλα αυτά, οι κυβερνητικοί αξιωματούχοι των ΗΠΑ έχουν αρχίσει να σχεδιάζουν, άλλοτε με υφέσεις και άλλοτε με εξάρσεις δραστηριότητας, την επόμενη γενιά της τεχνολογίας δορυφορικής πλοήγησης, τη γνωστή ως GPS ΙΙΙ (το υφιστάμενο σύστημα αποτελεί τη δεύτερη γενιά). Πίσω από το όλο εγχείρημα κρύβεται η επιδίωξη μεγαλύτερης ακρίβειας και αξιοπιστίας αλλά και το έντονο ενδιαφέρον για την ανάπτυξη αποτελεσματικότερων τεχνικών αντιμετώπισης των παρεμβολών, εναλλακτικών υπηρεσιών γεωεντοπισμού [βλ. πλαίσιο αριστερά] και νέων, πιο εξελιγμένων εφαρμογών, όπως είναι τα «έξυπνα» συστήματα αυτοκινητοδρόμων.
Η Πολεμική Αεροπορία των ΗΠΑ πρόκειται να ζητήσει σύντομα να υποβληθούν προτάσεις για διετή συμβόλαια ανάπτυξης αξίας έως και 25 εκατομμυρίων δολαρίων. Η εκτόξευση του πρώτου δορυφόρου του συστήματος GPS III ενδέχεται να πραγματοποιηθεί μέχρι το 2010. Η εταιρεία Boeing και ο συνασπισμός τής Lockheed Martin με τη Spectrum Astro έχουν ήδη εκδηλώσει το ενδιαφέρον τους και θα είναι οι κύριοι ανταγωνιστές στον αγώνα για την ανάληψη του αξίας πολλών δισεκατομμυρίων δολαρίων έργου.
Ο Per Enge, o διευθυντής του εργαστηρίου για το σύστημα GPS στο Πανεπιστήμιο του Στάνφορντ, διακρίνει τρεις μεγάλες τάσεις στη βραχυπρόθεσμη εξέλιξη της τεχνολογίας GPS. Η πρώτη είναι πλήθυνση των διαφορετικών συχνοτήτων στις οποίες εκπέμπεται το σήμα, στόχος που ήδη προωθείται καθώς οι γηρασμένοι δορυφόροι τού GPS II αντικαθίστανται περιοδικά. Όταν θα έχει ολοκληρωθεί, ο σχηματισμός των εκσυγχρονισμένων πια δορυφόρων θα παρέχει στους πολίτες που χρησιμοποιούν το σύστημα τρία νέα σήματα προσδιορισμού του στίγματός τους. Εκτός αυτού, θα προσφέρει στις αμερικανικές ένοπλες δυνάμεις δύο επιπλέον σήματα, τα οποία, όντας μεγαλύτερης ισχύος, θα παρουσιάζουν μεγαλύτερη αντίσταση στις παρεμβολές. Όπως αναφέρει ο Enge, oι πρόσθετες συχνότητες προσφέρουν πλεονασμό ο οποίος βοηθά στην καταπολέμηση των σφαλμάτων υπολογισμού των αποστάσεων από τους χρόνους εκπομπής, σφάλματα που προκαλούνται από τη διάθλαση των σημάτων GPS στην ιονόσφαιρα.
Η δεύτερη μεγάλη τάση αφορά την αντιμετώπιση των παρεμβολών ραδιοσυχνοτήτων. «Οι εκπομπές τού GPS έχουν εξαιρετικά χαμηλή ισχύ ―ισχύ ισοδύναμη με εκείνη 5 μόλις λαμπτήρων» εξηγεί ο Enge. «Με τη λαμβανόμενη ισχύ να βρίσκεται στο επίπεδο των 10-16 watt, το σήμα μπορεί εύκολα να πνιγεί από τις γειτονικές πηγές εκπομπής ραδιοκυμάτων». Οι δέκτες GPS καταφέρνουν να λαμβάνουν τον κώδικα μέτρησης απόστασης μέσα από το θόρυβο με το να ταιριάζουν πλήρως τη φάση του με εκείνη ενός κώδικα-αντιγράφου που είναι αποθηκευμένος στις κατά τόπους εγκαταστάσεις τους. Όταν οι κυματικές φάσεις συμφωνούν απόλυτα, τότε ο δέκτης χρησιμοποιεί ως ακριβή βάση αναφοράς την περιεχόμενη στο σήμα πληροφορία για το χρόνο εκπομπής του προκειμένου να προσδιορίσει με ακρίβεια τη θέση του. Όταν εφαρμοστεί, η λεγόμενη «σκλήρυνση» στις παρεμβολές ραδιοσυχνοτήτων θα επιτρέπει στο δέκτη GPS να διπλοελέγχει τους υπολογισμούς του παρακολουθώντας στενά τα σήματα τα οποία μεταδίδονται από τηλεοπτικούς σταθμούς και άλλες επίγειες πηγές, που χρησιμοποιούν επίσης αυτού του είδους την κωδικοποίηση και εκπέμπουν από γνωστές τοποθεσίες.
Η τρίτη και τελευταία από τις μεγάλες τάσεις που διακρίνει ο Enge σχετικά με την εξέλιξη του GPS αφορά την εγκατάσταση «μηχανών αξιοπιστίας ―συστημάτων, δηλαδή, που θα εγγυώνται ότι το σφάλμα στον εντοπισμό της γεωγραφικής θέσης δεν θα υπερβαίνει μια δεδομένη τιμή». Τον περασμένο Ιούλιο, η Ομοσπονδιακή Υπηρεσία Αεροπορίας των ΗΠΑ (FAA) παρουσίασε μια βελτιωμένης αξιοπιστίας τεχνολογία σημάτων GPS που προορίζεται να εξυπηρετήσει τις ανάγκες της πολιτικής αεροπορίας. Το Σύστημα Επαύξησης της Ακρίβειας Ευρείας Περιοχής ―όπως ονομάζεται η νέα αυτή τεχνολογία― είναι μια ιδέα την οποία ανέπτυξαν από κοινού η FAA και ερευνητές από το εργαστήριο του Enge στο Στάνφορντ και από αλλού. Εφαρμόζοντας τεχνικές γνωστές ως διαφορικό GPS, το σύστημα λαμβάνει ενημερωμένες πληροφορίες για τη διόρθωση σφαλμάτων από τηλεπικοινωνιακούς δορυφόρους που περιφέρονται σε γεωσύγχρονες τροχιές. Τα αναθεωρημένα δεδομένα προέρχονται από επίγειους δέκτες αναφοράς οι οποίοι παρακολουθούν τις εκπομπές από τους δορυφόρους του GPS και προσδιορίζουν το βαθμό παραμόρφωσης. «Το γεγονός ότι ένα σήμα γεωεντοπισμού παρουσίαζε χτες ένα σφάλμα 2 μέτρων δεν λέει απολύτως τίποτε για το σήμερα» δηλώνει ο Enge.
|
|
|
|
|
|
