Днес повечето хора изпознават Глобалната система за позициониране (GPS) като средство за намиране на пътя си по време на пътуване, но нейното предназначение надхвърля търсенето на най-удобния маршрут. Човечеството до толкова вярва на точноста на GPS сигнала, че вече се наблюдават и инцидденти свързани с него. Сигналите от GPS сателитите трансформират индустриите, включително авиацията, корабоплаването и океанската навигация. Тези сигнали също така са превърнали индустриите, за които мислите по-рядко – селско стопанство, производство и дори космически полети.
Единственото нещо, което е по-забележително от GPS технологията, е неговата вездесъщност. Има GPS приемник в почти всеки мобилен телефон в света. Има GPS приемници в екологични сензори, в тръбопроводите и разбира се в колите – дори в много превозни средства без навигационни системи. Технологията подобрява всичко – от селското стопанство до проследяването на акулите.
Как работи GPS?
GPS е толкова уникален заради простотата на концепцията си. Всеки GPS сателит е по същество изключително точен часовник, който излъчва точното време на неговото местоположение. Сателитите също така осигуряват местоположението в орбита на всички други GPS сателити. След като GPS приемникът знае местоположението на спътника и времето, той може да види точното разстояние до сателита. Когато приемникът може да сравни времето от поне три сателита, той може да изчисли собственото си местоположение спрямо земната повърхност.
Колкото повече сателити, толкова по-голяма е точността. С най-малко четири спътника, GPS приемникът може да разбере собствената си надморска височина спрямо повърхността на земята.
Текущата GPS технология може да посочи места, които са с точност до около един метър. Прецизността е ограничена от вариациите в скоростта на светлината, дължаща се на промени в плътността на въздуха и поради интерференция от земната йоносфера.
Тези ограничения се променят, тъй като нов кръг от GPS сателити, известни като GPS III, започват да заемат своето място в съзвездието GPS.
Нагоре, нагоре в космоса
Новите GPS сателити току-що започнаха да заемат местата си. Първото изстрелване стана като полезен товар на борда на SpaceX Falcon 9 ракета на 23 декември 2018 година. Сателитите GPS III ще продължат да заемат местата си до 2025 година.
Новите GPS сателити могат да осигурят по-добра точност на позиционирането, поради наличието на нов набор от атомни часовници, пренасяни на борда на всеки сателит. Тъй като имат по-голяма мощност на предавателя, GPS приемът може да бъде по-надежден, дори на закрито и в гъсто населени места. Освен това сигналите могат да бъдат по-устойчиви на заглушаване. Други подобрения включват първите адаптации за подобряване на използването на GPS в космическата навигация. Да! Космическа навигация.
Космически случай
Докато GPS е разработен за наземна навигация, се оказва, че същите GPS сигнали могат да бъдат използвани от космически кораби.
Докато GPS сигналите се излъчват директно на земята, някои от тези радиосигнали се разпространяват и излизат в космоса. „Живеем от остатъците“, казва Франк Бауер, пенсиониран директор на отдела за космическа навигация в НАСА. „Живеем извън преливането на основния лъч и всички странични дялове.”
Екипът на Бауър измисли как да използва тези „остатъци“. „Разработихме специален GPS приемник“, казва Бауер, като обяснява, че стандартен GPS приемник няма да работи в космоса. Понастоящем НАСА използва GPS в космоса, за да контролира докинга на полезни товари за Международната космическа станция, за точно позициониране на метеорологичните спътници GOES, както и за редица научни спътници.
„НАСА вече демонстрира, че можете да използвате GPS наполовина до Луната“, казва Бауер, добавяйки, че НАСА вече работи по приемници и антени за използване на и около самата Луна. „Работим с хората от космическия център Джонсън за възможностите на лунния портал“, добавя той.
В допълнение, новите сигнали от спътниците GPS III ще осигурят по-голяма точност, като излъчват повече сигнали и сигнали за позициониране с по-висока точност, достъпна за потребителите.
GPS в риск
Но преди това да се случи, нова система за наземен контрол, наречена OCX, трябва да стане напълно функционираща и това няма да се случи преди 2021 година.
Забавянията в системата за оперативен контрол са само един от многото рискове за обещанието на GPS III. Съществува и възможността GPS да бъде изваден от употреба от кибератаки, чужди правителства или дори бюрократични борби.
GPS намира пътя си
Междувременно, с GPS III, близкото бъдеще за GPS ще види много по-добро съзвездие от спътници, по-добро приемане и с международна оперативна съвместимост, много по-точно позициониране. Предвид решаващата роля, която GPS играе в американските и световните икономики, както и ролята, която сега играе във всичко – от селското стопанство до безопасността на полетите, изглежда, че е малко вероятно GPS скоро да бъде прекратен от правителството на САЩ.
Ясно е, че GPS е станал незаменим в търговията и ежедневието ни повече отвсякога, така че последиците от евентуалната му загубата биха били огромни.
