Zpřesnění signálu GPS

      Americká vláda se rozhodla nalít čerstvou krev do satelitního navigačního systému GPS a trochu ho s přichodem nového tisíciletí oprášit. Jaké novinky nás tedy čekají?

      V březnu 1990 Spojené státy zavedly z důvodů strategické bezpečnosti zvláštní režim provozu družic GPS. Uživatelé byli rozlišeni na "autorizované", což je zejména armáda, kterým je poskytována "přesná navigační služba" PPS (Precision Positioning Service) a "neautorizované", kteří se musí spokojit se "standartní navigační službou" SPS (Standard Positioning Service). Standartní služba zahrnuje přístup pouze k jednomu ze dvou současně vysílaných kanálů. Navíc přesnost měření na tomto kanálu (L1) byla záměrně zhoršována technikou označovanou jako "výběrový přístup" SA (Selective Availibility). SA spočívá v úpravě navigační zprávy a v proměnách hodinového kmitočtu družic. Tímto způsobem se přesnost měření degradovala na cca 100-150 metrů. Autorizovaní uživatelé mají pomocí speciálního kryptografického klíče bez omezení přístup ke kanálu L1 i L2, což značně zlepšuje možnost korekce chyby způsobené zpožděním signálu při průchodu ionosférou. Pozice je potom určena s přesnosti na 20-30 metrů.

      V letošním roce však nastal výrazný obrat k lepšímu i pro neautorizované uživatele. 1. května prezident Bill Clinton oznámil ukončení používání techniky SA. Krátce po půlnoci z prvního na druhého května skutečně došlo k výraznému zkvalitnění signálu, jak je dokumetováno na grafu č.1.

Data jsou převzata ze serveru Interagency GPS Executive Board

      Zde vidíme časový průběh horizontální a vertikalní odchylky od skutečné polohy. Zatímco do času zhruba 0405 UTC (tj. 5 minut po půlnoci na východním pobřeží USA) se chyba pohybuje v průměru kolem 45 metrů, po vypnutí SA se odchylka prudce snížila průměrně na 6 metrů. Zlepšení přesnosti tedy není desetinásobné, jak bylo proklamováno v tiskové zprávě z Bílého domu, ale i tak je velký krok vpřed. Nutno ovšem podotknout, že tato data byla měřena speciálním přijímačem. Chyby při měření běžným přijímačem budou pochopitelně vetší. O tom jak se chovají běžné, u nás dostupné přístroje, po zrušení SA, vás budeme informovat v některém z následujících článků.

      Spojené státy se tímto krokem rozhodně nevzdávají své strategické výhody. Přesnější P-kód, umožňující současné měření na kanálech L1 a L2, zůstává nadále dostupný pouze autorizovaným uživatelům. Navíc se v tiskové zprávě z Bílého domu objevila zmínka o technice lokální degradace signálu.

      O další potěšení více než 4,000,000 uživatelů systému GPS se postaral víceprezident Alan Gore, který již koncem března oznámil, že do nové řady družic GPS Spojené státy přidají další dva signály pro civilní použití. Jeden ze signálu- bude nesen na stejné frekvenci jako současný signál L2. O frekvenci druhého signálu ještě není rozhodnuto. Přidání frekvence přinese další podstatné zpřesnění určovaní pozice i pro civilní uživatele. Nová řada družic má být spuštěna v roce 2005.

      Celkem dobrý rok pro GPS, nemyslíte?

- Petr Šturc -

INTERAGENCY GPS

EXECUTIVE BOARD