Ko zemljevidi ne zadostujejo – neverjeten globalni navigacijski sistem

Ko zemljevidi ne zadostujejo – neverjeten globalni navigacijski sistem

Od dopisnika Prebudite se! iz Avstralije

MLADI popotnici se je zaradi napora v tako vročem dnevu oznojil obraz. Povesila je ramena, da bi si ublažila breme težkega nahrbtnika, polnega potrebnih reči za preživetje. Skrbno je razgrnila popotniški zemljevid in ga preiskala, toda zgrožena je ugotovila, da v okolici ne vidi nič znanega. Kmalu jo je prešinil nelagoden občutek obupa. »O ne, zgubila sem se,« je zastokala.

Toda nenadoma se ji je obraz razvedril. Segla je v nahrbtnik, izvlekla neko napravo v zaščitnem ovoju in vtipkala nekaj informacij. Po nekaj trenutkih se je začela smehljati. Zdaj si je hitro poravnala nahrbtnik in se samozavestno obrnila kakor nekdo, ki natanko ve, kam gre.

Zakaj je ta popotnica lahko tako hitro in zlahka našla izhod iz navidez brezupnega položaja? Ker je uporabila presenetljiv pripomoček, ki mu pravijo Globalni navigacijski sistem oziroma Global Positioning System (GPS). Z njim je lahko natanko vedela, kje je in kam naj gre. Kaj pa je GPS, ta neverjetni sistem?

Celotno ime zanj je Navstar Global Positioning System. Navstar je akronim za Navigation Satellite Time and Ranging System. GPS so sprva razvili za ameriško vojsko, zdaj pa je na voljo komur koli in kjer koli po svetu. Prvi satelit, potreben za delovanje GPS-ja, so izstrelili leta 1978. Zdaj v celotnem sistemu rabijo 21 Navstarjevih satelitov, pa še 3 delujoče nadomestne satelite, ki krožijo po orbiti. Poslani so v 20.196 metrov oddaljene orbite, od katerih je vsaka nagnjena 55 stopinj glede na ekvator. V tem položaju so s katerega koli položaja na zemljinem površju vedno na voljo vsaj štirje sateliti.

Pomembno natančno časovno usklajevanje

Sateliti oddajajo radijske valove po posebni, znani časovni tabeli in Navstarov sprejemnik lahko z merjenjem natančnega časa prihoda vala določi oddaljenost od satelita. Val potuje do zemlje približno enajstinko sekunde. Sprejemnik nato to številko pomnoži s svetlobno hitrostjo, s čimer dobi presenetljivo točno izračunano oddaljenost od satelita. Toda časovno merjenje mora biti natančno, ker bo napaka že samo ene milijoninke sekunde pomenila zmoto za kakih 300 metrov!

Kako je mogoče ohranjati tako neverjetno točen čas? Z izpopolnjenimi atomskimi urami v satelitih. Avtor Tom Logsdon v svoji knjigi The Navstar Global Positioning System pojasnjuje: »Sateliti Block II [. . .] imajo štiri izredno natančne ure – dve cezijevi in dve rubidijevi atomski uri. Te ure so tako zanesljive in natančne, da v 160.000 letih zaostanejo ali prehitijo le za približno eno sekundo!«

V praksi sprejemnik, na primer takšen, kakršnega je uporabila naša popotnica, ki smo jo opisali na začetku, sprejme signale s štirih ali več satelitov in izračuna razdaljo do vsakega od njih. S temi razdaljami nato določi trenutno zemljepisno širino, dolžino in višino prenosnega sprejemnika. Rezultat se nato prikaže na GPS-jevem sprejemniku. Za natančno določanje položaja so potrebni najmanj štirje sateliti. Prenosni sprejemniki so lahki in poceni; po velikosti in ceni so v grobem primerljivi s prenosnim telefonom.

Boljši od običajnih zemljevidov?

GPS-jevi sprejemniki ne pokažejo le natančne lokacije sprejemnika, temveč, če so pravilno vnesene podrobnosti o želenem cilju, tudi smer potovanja. Glede na to so potem priprave, kakršen je GPS, boljše od večine natančnih običajnih zemljevidov. Iskanje željene poti po zemljevidu lahko na primer ovirajo spremenljivke, kot so visoka drevesa ali celo gosta vegetacija. Neizrazita površina (še posebej oceani in puščave), tema in megla so le nekatere dodatne reči, ki lahko otežijo oziroma celo popolnoma onemogočijo uporabo zemljevida. Seveda GPS-jev sprejemnik ne nadomešča popolnoma zemljevidov, je pa zelo koristen skupaj z njimi in kartami. Zelo uporaben je lahko pri vodenju ladij v meglena pristanišča in spremljanju ladijskega tovora v zelo zasedenih lukah, pa tudi za mnoge druge trgovske namene.

Ker se GPS še naprej razvija, navajamo nekaj drugih možnosti njegove uporabe.

● Spremljanje nevarnih ledenih gora.

● Napovedovanje vremena.

● Natančno pristajanje letal.

● Iskanje potopljenih ladij.

● Sledilni in navigacijski sistemi za avtomobile.

● Točno posipavanje gnojila.

Tako je našo popotnico vodil ta edinstveni satelitski sistem, ki ji je pokazal točen položaj in ji priskrbel natančne informacije, ko je to najbolj potrebovala. Poleg tega jo je še napotil v pravo smer in navsezadnje je varno prispela na cilj. Da, ko je že mislila, da se je zgubila, ji je pomagal ta neverjetni Navstarov globalni navigacijski sistem!

[[Okvir/slika na strani 22]

Leta 1984 je Ronu Fratesu, poslovnežu iz Oklahome, Global Positioning System (GPS) pomagal določiti lego ostankov bivališč staroveških Majev, ki so bila skrita pod gostim džungelskim listjem v Gvatemali in Belizu. Frates je združil opazovanje Landsatovih fotografij in natančno navigacijo z GPS-jem. »Obseg ostankov majevske civilizacije na Jukatanu smo lahko kartografirali v kakih petih dneh,« so poročali Frates in njegovi tovariši. »Če bi delali peš, bi za to potrebovali najmanj sto let.«

[Diagram/slike na straneh 22, 23]

(Lega besedila – glej publikacijo)

KAJ LAHKO GPS POKAŽE

Vaš natančni položaj

Prikazane so koordinate zemljepisne dolžine in širine

Čas in datum

Sledilni kompas

Trenutna nadmorska višina

Zemljevid

Mogoče ga je povečati ali zmanjšati. Če vozite, vas lahko usmeri proti cilju, ki ga boste prvič obiskali.

Vaša smer

Kompasni vodnik in kazalo vas lahko vodita nazaj domov in vam pokažeta, koliko poti je še pred vami

Antena

Naravna velikost

Položaj satelita

Ta pogled v nebo pokaže, katerega od 24 satelitov lahko »vidi« vaš sprejemnik

Moč signala

Če nekateri sateliti zatajijo (zasenčena proga), sprejemnik uporabi nadomestne, da potrdi vaš položaj

[Navedba vira slike na strani 22]