Kad karte nisu dovoljne — fantastičan Globalni sustav za pozicioniranje

OD DOPISNIKA PROBUDITE SE! IZ AUSTRALIJE

LICE mlade izletnice bilo je obliveno znojem, budući da je naporno pješačila po velikoj vrućini. Na ramenima je namještala težak ruksak s osnovnim potrepštinama kako bi ga lakše nosila. Pažljivo je raširila i pregledala topografsku kartu, no zaprepastila se ustanovivši da ne prepoznaje niti jedan detalj okolnog područja. Ubrzo ju je preplavio snažan osjećaj uznemirenosti. “Pa nisam se valjda izgubila”, tužno je rekla.

No zatim se iznenada razvedrila. Posegnula je u ruksak, izvadila nekakav uređaj koji se nalazio u zaštitnoj kutiji i utipkala neke podatke. Za samo nekoliko trenutaka na licu joj se pojavio osmijeh. Sada je brzo namjestila ruksak na leđa i krenula dalje sigurnim korakom, kao osoba koja točno zna kamo ide.

Što je toj izletnici pomoglo da tako brzo i lako pronađe izlaz iz naizgled bezizlazne situacije? Podaci dobiveni posredstvom izvanrednog navigacijskog sustava koji se naziva Globalni sustav za pozicioniranje (GPS). Zahvaljujući tim podacima saznala je gdje se točno nalazi i kojim putem treba ići. Kakav je to zapravo sustav, taj fantastični GPS?

Njegovo puno ime glasi Globalni sustav za pozicioniranje Navstar. Navstar je akronim od Navigation Satellite Time and Ranging System. GPS je prvobitno bio namijenjen američkoj vojsci, no sada ga mogu koristiti svi ljudi diljem svijeta. Prvi satelit koji je bio potreban za početak rada GPS-a lansiran je 1978. Danas kompletan sustav koristi 21 Navstar satelit, s tim da su u orbiti još 3 aktivna rezervna satelita. Sateliti kruže oko Zemlje na visini od 20 196 kilometara i svakome je putanja nakošena u odnosu na ekvator pod kutem od 55 stupnjeva. Zahvaljujući takvom rasporedu, možete se u bilo kojem trenutku nalaziti na bilo kojoj točki zemaljske kugle i na raspolaganju će vam stajati najmanje četiri satelita.

Neophodna je vrhunska preciznost u mjerenju vremena

Sateliti šalju radiosignale u točno utvrđenim vremenskim razmacima, tako da Navstar prijemnik može preciznim utvrđivanjem vremena dolaska signala odrediti udaljenost satelita. Signal putuje do Zemlje otprilike jedanaestinu sekunde. Prijemnik potom pomnoži tu brojku s brzinom svjetlosti, čime se dobiva zapanjujuće precizna udaljenost satelita. Međutim, mjerenje vremena mora biti precizno, budući da čak i tako neznatno odstupanje kao što je milijunti dio sekunde dovodi do pogreške od tristotinjak metara!

Kako se postiže tako nevjerojatno precizno mjerenje vremena? Zahvaljujući tome što su sateliti opremljeni vrhunskim atomskim satovima. Tom Logsdon u svojoj knjizi The Navstar Global Positioning System objašnjava: “Sateliti Block II (...) opremljeni su s četiri izuzetno precizna sata — dva cezijeva atomska sata i dva rubidijeva. Ti su satovi toliko pouzdani i precizni da u 160 000 godina zakasne ili požure tek otprilike jednu sekundu”!

Prijemnik kakav je koristila naša izletnica spomenuta u uvodu u praksi prima signale s četiri ili više satelita i izračunava udaljenost svakog od njih. Njihove se udaljenosti potom koriste za određivanje trenutne zemljopisne širine, dužine i nadmorske visine prijenosnog prijemnika. Dobiveni rezultat ispisuje se na ekranu GPS prijemnika. Za precizno određivanje položaja potrebna su najmanje četiri satelita. Prijenosni prijemnici su lagani i nisu skupi — otprilike se mogu usporediti s veličinom i cijenom mobitela.

Bolji od klasičnih karata?

GPS prijemnik ne pokazuje samo točan položaj korisnika već i smjer kojim treba ići, ukoliko su u prijemnik ispravno uneseni specifični podaci o željenom cilju. Uzmemo li to u obzir, doći ćemo do zaključka da se ni najpreciznije klasične karte ne mogu mjeriti s uređajima kao što su GPS prijemnici. Navedimo jedan primjer: orijentiranje pomoću karte može otežavati visoko drveće ili čak gusto raslinje. Teren na kojem nema nikakvih specifičnih prirodnih obilježja (naročito oceani i pustinje) te mrak i gusta magla samo su neki od daljnjih faktora koji mogu otežati, pa čak i potpuno onemogućiti, orijentiranje pomoću karte. Naravno, GPS prijemnik ne ukida upotrebu zemljopisnih karata, dapače, uputno je koristiti ga u kombinaciji s raznim kartama. Može biti veoma koristan kod usmjeravanja brodova da uplove u luku po gustoj magli, kod praćenja položaja teretnih tankera u lukama gdje ima puno brodova, a može poslužiti i u mnoge druge komercijalne svrhe.

Kako se GPS sustav sve više usavršava, pronalaze se još neki novi načini njegove primjene. Slijede neki od njih:

● Praćenje položaja opasnih ledenih bregova

● Prognoziranje vremena

● Precizno slijetanje aviona

● Pronalaženje potonulih brodova

● Sustavi za praćenje motornih vozila i orijentaciju vozača

● Odgovarajuće raspoređivanje umjetnog gnojiva

Dakle, naša se izletnica orijentirala pomoću ovog jedinstvenog satelitskog sustava, koji joj je pokazao gdje se točno nalazi i pružio joj precizne informacije u trenutku kad su joj bile najpotrebnije. Osim toga, bila je upućena u ispravnom smjeru kojim treba pješačiti da bi naposljetku stigla na odredište, gdje joj više nije prijetila nikakva opasnost. Da, kad je već pomislila da se izgubila, dobila je pomoć od zadivljujućeg Globalnog sustava za pozicioniranje Navstar!

[Okvir/slika na stranici 22]

Godine 1984. biznismen Ron Frates iz Oklahome koristio je Globalni sustav za pozicioniranje (GPS) da bi lakše pronašao ostatke drevnih naselja Maya koji su skriveni u gustoj prašumi Gvatemale i Belizea. Frates je kombinirano koristio snimke Landsat-a i podatke preciznog navigacijskog sustava GPS. “Za otprilike pet dana uspjeli smo napraviti kartu područja na kojem se nalazi civilizacija Maya na Yucatanu”, izvijestili su Frates i njegovi kolege. “Da smo to radili na licu mjesta trebalo bi nam najmanje sto godina.”

[Grafički prikaz/slike na stranicama 22 i 23]

(Vidi publikaciju)

ŠTO GPS MOŽE POKAZATI

Vaš točan položaj

Ispisane koordinate geografske dužine i širine

Vrijeme i datum

Kompas koji prati kretanje

Nadmorska visina

Položaj na karti

Karta se može uvećati ili smanjiti. Ako se vozite automobilom, ovu opciju možete koristiti da biste stigli do odredišta na kojem nikad prije niste bili

Smjer kretanja

Navigacijski kompas sa strelicom može vas voditi kući i pokazivati udaljenost koju još morate prijeći

Antena

Prirodna veličina

Položaj satelita

Ovaj prikaz neba pokazuje koji se od 24 satelita nalazi u području vidljivosti vašeg prijemnika

Jačina signala

Ako se blokira pristizanje signala s određenog satelita (zasjenjeni dio), prijemnik koristi neki drugi satelit kako bi i dalje pratio vaš položaj

[Zahvala na stranici 22]

Zemaljske kugle na stranicama 21-3: Mountain High Maps® Copyright © 1997 Digital Wisdom, Inc.