Új generációs GPS rendszer a fokozott üzleti termelékenység érdekében: "Mert az ido pénz, és mindenek kulcsa a helymeghatározás" - ilyesmi címmel és mottóval rendeztek tegnapelott Washingtonban, a Kereskedelmi Kamarában nyilvános fórumot. A GPS rendszer modernizálását üzleti megközelítésben népszerusíto rendezvényen természetesen felvonult az érintett amerikai ipari elit: a Lucent Technologies, az IBM, a General Motors, a Trimble, a Lockheed Martin és más  vállalatok képviseloi is demonstráltak.

    A technológiai vezeto szerep megorzése érdekében tett megnyilvánulásoknak Amerika különösen azóta érzi szükségét, hogy az európai Galileo rendszer kiépítése az elso kísérleti muhold fellövésével és az első szignál megjelenésével elérheto közelségbe került. Az aggodalmas amerikai nyilatkozatok, majd a válaszlépések tehát nem csupán a teljes függetlenedés igényével születo, ugyanakkor csupán polgári célúnak hirdetett Galileo nehezen palástolható katonai vetületei miatt történnek.

Új generációs GPS

    Felismerve a muholdas helymeghatározásban rejlo gazdasági lehetoségeket, a NAVSTAR GPS rendszer modernizálását 1996-tól új szempontok szerint tervezték. Az elso érdemi lépés a pontosságot szándékosan rontó korlátozott hozzáférés (SA, Selective Avability) kikapcsolása volt 2000 májusában. Idoközben az elöregedett GPS holdak felváltására a Lockheed Martin 21 darab kiegészíto (IIR, replenishment) muholdat tervezett, melyekbol az elso a fellövés során megsemmisült, de 12 darabot sikerrel pályára állítottak.

    A fennmaradó 8 holdat a felmerült polgári és katonai igényeknek megfeleloen újratervezték, és IIR-M (modernizált) elnevezéssel folyamatosan állítják pályára. 2005. szeptember 25-én lőtték fel az elso IIR-M muholdat, melynek sikeres beüzemelése azóta megtörtént, így napokon belül sor kerülhet a következo ilyen hold pályára állítására. A Block IIR-M muholdak nagyobb jelerosségel dolgoznak, és új típusú jeleket is sugároznak.

L2C polgári kód

    Egyrészt új, zavarás ellen védettebb és jobban titkosított katonai kódot (M-kód) vezettek be az L1 és L2 frekvencián, másrészt a polgári felhasználók az új holdakról már az L2 frekvencián is tudják venni a C/A kódot: ez az L2C kód, amely lehetoséget biztosít a kétfrekvenciás kódmérésre. A robusztusabb L2C jel vétele a hagyományos, L1 frekvencián végzett C/A kódméréssel együtt a kitakarásokkal teli, rádiófrekvenciás zajjal szennyezett városi környezetben megbízhatóbbá, könnyebbé teszi a helymeghatározást.

    Az L2C másik elonye, hogy az adott holdra egyidejuleg két frekvencián végzett kódméréssel  az ionoszféra frekvenciafüggo jelkéslelteto és eltéríto hatásait is jórészt ki lehet küszöbölni. Ha ez a korrekció minden holdra elvégezheto, akkor a számítások szerint a névleges 10-20 méteres (a tapasztalatok szerint azonban ennél kedvezobb) pozícióhibát kb. a felére lehet csökkenteni.

    Fontos megjegyezni, hogy a professzionális felhasználók számára az L2C kód legfeljebb nagyobb megbízhatóságot jelent, hiszen - speciális GPS vevoikkel - ok már eddig is két frekvencián mértek: a vivojel fázisának visszaállításával az L1 és L2 frekvencián sokkal pontosabb eredmény érheto el, mint bármiféle kódméréses technikával.

    Jelenleg csak egy GPS muhold sugározza az L2C kódot. Ennek (és a további ilyen holdak L2C szignáljának) megbízhatóságát az üzemeltetok a kiépülés ideje alatt nem garantálják, s a használatot a felhasználó saját felelosségére bízzák. Ennek ellenére valószínu, hogy hamarosan megjelennek az elso olyan polgári célú kézi vevok, amelyek már fel vannak készítve a kétfrekvenciás C/A kódmérésre. A jelenleg forgalomban lévo kommersz vevok csak L1 kódmérésre képesek, az L2C szignál, vagy a Galileo, ill. a GLONASSZ muholdak vételére nem alkalmasak, és többnyire nem is tehetok azzá.

    "Az új L2C szignált a kommersz felhasználás igényei szerint alakítottuk ki" - mondta a fórumon David Sampson miniszterhelyettes. "A jelet nagyobb teljesítménnyel sugározzák, így a GPS jobban muködik városi környezetben és épületen belül. Kevesebb energiát igényel a jelvétel, ami fontos szempont az autonóm tápellátású eszközök, például a mobiltelefonok esetében." 

Galileo, GPS, GLONASSZ 

    Az nem kétséges, hogy a piac kombinált vevoket igényel majd, ám a GPS és a Galileo által használt frekvenciatartományokban, és az ott nyújtott szolgáltatásokban lévo különbségek, az egymással kiváltható szignálok révén valószínu, hogy az eszközgyártók és az alkalmazásfejlesztok egyes esetekben dönteni kényszerülnek afelol, hogy melyik muholdas rendszer szolgáltatására alapozzanak inkább.

    Az ábrán látható, hogy a GPS rendszer L2 sávjában nincs Galileo-frekvencia, tehát a fenti nyilatkozatban hangoztatott, kommersz városi felhasználásra optimalizált L2C szolgáltatáshoz itt nem tartozik Galileo-alternatíva. A teljes mértékben még nem véglegesített tervek szerint a Galileo nyílt, mindenki számára ingyenes szolgáltatása az E5a, E5b és az E2-L1-E1 vivofrekvenciákon muködne. Az utóbbi Galileo-szignál túl magas tervezett adatátviteli sebessége miatt a hasonló, beltéri pozicionálásra kihegyezett jelet úgy tűnik, inkább az L5 tartományban (Galileo E5/A) kívánják sugározni, ahol azt integritás információkkal is jól lehetne támogatni (E5/B). Az L5 sávban ugyanakkor már a GPS egy újabb generációja (Block IIF) is fog civil kódot sugározni, ez lesz az L5C kód.

    Versenyhelyzet van tehát kialakulóban, nem csupán az egyes rendszerek teljesítményében, hanem az azok köré tömörülo gyártók és alkalmazásfejlesztok között is. A GPS mondernizálása, a GLONASSZ kiépítése és a Galileo megjelenése révén új lehetoségek nyílhatnak a tervezett fizetos szolgáltatások terén, és az új vevoket igénylo jelszerkezet következtében. 

    Az élet- és vagyonbiztonság szempontjából kritikus alkalmazásoknál a pontosságnál fontosabb a rendelkezésre állás és az integritás magas szintje. A nem kritikus alkalmazások esetében az eszközgyártók a beltéri, városi pozicionálásra fókuszálva feltehetoen az adott módszerrel bevonható holdak száma szerint döntenek majd.

    Kérdéses, hogy az olcsó, kis fogyasztásra optimalizált GPS chipeknél fognak-e valaha is többfrekvenciás megoldást alkalmazni? A bevált L1 frekvenciáról történo esetleges áttérés sem tunik zökkenomentesnek, a korszerusített mobilhálózattal támogatott helymeghatározó rendszerek tervezoi a jövore nézve is az L1 használatára számítanak a kommersz eszközök terén.

Kapcsolódó oldal:

A GPS Magazin korábbi cikkei a Galileo, GPS és GLONASSZ rendszerekről