W czwartek rakieta SpaceX Falcon 9 wzniosła się w niebo z przylądka Canaveral na Florydzie, transportując ważącego 5,000 funtów, wyposażonego w antenę satelitę GPS w kierunku miejsca docelowego oddalonego o 12,500 mil, na tzw. średniej orbicie okołoziemskiej. Z tego odległego punktu obserwacyjnego wkrótce będą wysyłane sygnały, które pomogą ci znaleźć drogę do nowego domu kuzyna na przedmieściach lub do miejsca wypoczynku dwa stany dalej.
Jeśli po drodze zatrzymasz się przy bankomacie, aby pobrać nieco gotówki, sygnały te pomogą bankowi uzyskać informację, że Twoja wypłata miała miejsce po tym, jak pensja zasiliła Twoje konto. Będą też czynnikiem decydującym o tym, czy rozmowa telefoniczna z kuzynem lub agentem wynajmu przebiegnie bez zniekształceń lub zaniku.
Sygnały te będą pochodzić z satelity GPS III, najnowszego członka konstelacji satelitów, które stały się nieodzownym elementem naszego codziennego życia. Wraz z GPS III otrzymujemy nie tylko nowe punkty na niebie, ale także szereg ulepszeń, które pomogą nam poprawić wydajność systemu dla nas wszystkich na Ziemi.
Globalny System Pozycjonowania (GPS) stał się niezbędny dla prawie wszystkich sektorów infrastruktury w kraju, a większość jego pracy odbywa się za kulisami i prawdopodobnie w znacznie większym stopniu, niż nam się wydaje. GPS mówi nam, gdzie jesteśmy i pomaga nam dotrzeć do celu, ale kluczowym aspektem tej technologii jest moment - czas. Odgrywa najważniejszą rolę w transakcjach finansowych i transakcjach giełdowych, prognozując pogodę, monitorując trzęsienia ziemi i utrzymując szum sieci energetycznej.
„To znacznie więcej niż tylko wskazówki dojazdu” – mówi Tonya Ladwig, pełniąca obowiązki wiceprezesa ds. systemów nawigacji kosmicznej w firmie Lockheed Martin, która zbudowała tego satelitę.
Zgodnie z badaniem z czerwca 2019 r. zleconym przez Narodowy Instytut Standardów i Technologii, GPS ma wpływ na gospodarkę USA w wysokości około 1 miliarda dolarów dziennie. Jego zasięg jest po prostu oszałamiający.
„Zmierzenie całkowitej wartości GPS jest prawie niemożliwe”, pisze Greg Milner w Pinpoint, książce z 2016 r. o tym, jak powstał system kosmiczny i jaki ma wpływ na świat. „Trudno było oddzielić wartość GPS od wartości wszystkiego”.
To mnóstwo pracy dla zaledwie kilkudziesięciu satelitów. Dlatego eksperci i prawodawcy od dawna martwią się podatnością GPS na zacinanie się i fałszowanie oraz możliwością, że ten bezcenny zasób może stać się pojedynczym punktem masowej awarii.
GPS to wiodąca usługa wśród zaledwie kilku globalnych systemów nawigacji satelitarnej (GNSS), do których należą European Union’s Galileo, rosyjski Glonass i chiński BeiDou. Znajduje się w trakcie długotrwałej modernizacji mającej na celu dostarczanie lepszych sygnałów ludziom na Ziemi i zwiększanie odporności satelitów w kosmosie. To dobra wiadomość nie tylko dla kierowców Ubera, pilotów, bankierów, geologów, rolników zajmujących się rolnictwem precyzyjnym oraz użytkowników dronów i samojezdnych samochodów, ale także dla sektora, w którym cała kula GPS toczyła się na pierwszym miejscu: wojska USA.
A wojsko to nie tylko jeden z największych użytkowników GPS. Prowadzi również usługę dla nas wszystkich na całym świecie.
Jak to działa?
W konstelacji GPS jest 31 satelitów, a 24 są uważane za minimum, aby konstelacja działała tak, jak powinna. Te dwa tuziny są rozrzucone na sześciu płaszczyznach orbitalnych, więc w każdej chwili powinieneś być w zasięgu wzroku co najmniej czterech. Pozostałe siedem to zasadniczo części zamienne, które należy w razie potrzeby wymienić. Chociaż nieustannie przesyłają na Ziemię sygnały, które odbierzesz w telefonie, monitorze kondycji lub urządzeniu nawigacyjnym do pływania łodzią, nie wiedzą, gdzie jesteś. Po prostu nadają, jak stacja radiowa w kosmosie.
„Satelity GPS są w rzeczywistości po prostu bardzo precyzyjnymi zegarami atomowymi, podłączonymi do radia transmitującego sygnał czasu” – mówi Dana Goward, prezes Resilient Navigation and Timing Foundation, organizacji non-profit z siedzibą w Waszyngtonie.
Na Ziemi odbiornik GPS — czyli dzięki chipowi GPS — którym jest iPhone lub telefon Galaxy — odbiera sygnały z czterech lub więcej satelitów. Mierząc niewielkie różnice w czasie nadejścia sygnałów, aż do nanosekund, może obliczyć, gdzie jesteś i czy w danym momencie się poruszasz.
„Lokalizacja jest produktem ubocznym działania systemu” — mówi Scott Burgett, dyrektor ds. GNSS i inżynierii oprogramowania w firmie Garmin, która produkuje urządzenia, w tym monitory fitness i smartwatche. „Wszystkie satelity transmitują sygnały i są dość dokładnie zsynchronizowane, ale aby rzeczywiście uzyskać informacje o pozycji, trzeba rozwiązać problem z czasem”.
Dane czasowe są tłumaczone na bardzo precyzyjne trójwymiarowe informacje o lokalizacji – szerokość, długość i wysokość – a także prędkość i kierunek. To miejsce, gdzie Google Maps, Apple Maps i inne systemy informacyjne wchodzą w grę. W ten sposób dojeżdżamy do miejsca, w którym masz adres i mówisz: „Umieszczę to w moim GPS”, a Waze poinformuje Cię, aby zjechać zjazdem 27, przejechać 3.5 mili i skręcić w lewo na parking przy knajpie, o której słyszałeś dobre rzeczy.
Albo po prostu jest używany jako znacznik czasu. Pomyśl na przykład o transakcjach finansowych.
„Aspekt czasowy jest prawdopodobnie szerzej stosowany niż aspekt „gdzie jesteś” – mówi Goward.
Na podst. cnet.com
Adrian Pluta
E-mail: Ten adres pocztowy jest chroniony przed spamowaniem. Aby go zobaczyć, konieczne jest włączenie w przeglądarce obsługi JavaScript.
