Wcale nie tak dawno jedynymi narzędziami, które umożliwiały nawigację były busola oraz kompas. Jeszcze wcześniej wykorzystywano położenie gwiazd oraz innych ciał niebieskich. Wspierano się przy tym różnymi punktami orientacyjnymi, które były dziełem przyrody (drzewa, wzniesienia), lub wytworem człowieka, np. wieże kościelne. Obecnie bardzo wiele się zmieniło w technice geolokalizacji, gdyż na chwilę obecną dysponujemy bardzo zaawansowanym sprzętem, któremu absolutnie nie dorównują wspomniane metody oraz narzędzia.
Mowa tutaj oczywiście o systemie GPS, który zapewnia wręcz ogromną precyzję pozycjonowania. Jednak jak to dokładnie jest z tą technologią? O ile korzystanie z niej na co dzień nie pociąga za sobą konieczności zapoznawania się z jej strukturą, o tyle jeżeli zastanawiasz się nad jej profesjonalnym wykorzystaniem powinieneś posiadać chociaż niewielką wiedzę na jej temat. Ponadto znam wielu pasjonatów, dla których ten system jest godny analizowania z czystej ciekawości. Bez względu na to do jakiej grupy można Cię zaliczyć, zapraszam do zapoznania się z informacjami zawartymi w tekście poniżej, w którym opiszę Ci jakie segmenty tworzą tę amerykańską technologię.
Odbiorniki GPS, czyli segment użytkownika
Do tego elementu strukturalnego należą użytkownicy końcowi, czyli każdy kto zakupił odpowiedni sprzęt do określania lokalizacji i to bez względu na to, czy należy do obszaru cywilnego, czy wojskowego. Poruszony w poprzednim zdaniu podział jest bardzo istotny, gdyż dzieli on ten segment na dwa zasadnicze rodzaje, z którymi wiążą się określone zastosowania. Wojsko wykorzystuje nawigację satelitarną do kierowania pociskami, tworzenia bardzo precyzyjnych map, a także do organizowania akcji ratunkowych. Ponadto na wyposażeniu większości współczesnych żołnierzy znajdują się tzw. geolokalizatory, które pozwalają określić położenie żołnierza na polu bitwy. Cywile z kolei wykorzystują tę technologię zwłaszcza w transporcie drogowym oraz lotnictwie. Również wykorzystanie hobbystyczne, np. piesze wędrówki jest bardzo popularne. Podziała na cywilne oraz wojskowe urządzenia nie ma bynajmniej tylko znaczenia w kontekście wykorzystania, ponieważ chodzi tutaj także o precyzję działania. Otóż odbiorniki wojskowe dzięki temu, że korzystają z dwóch częstotliwości satelitarnych, które znane są jako L1 oraz L2 mają możliwość osiągnięcia dużo większej dokładności podczas nawigacji (cywile korzystają tylko z częstotliwości L1).
Satelity na orbicie, czyli segment kosmiczny
Tak jak sercem komputera nazywany jest jego procesor, tak w tym kontekście możemy mówić o satelitach, jako o sercu GPS. To one w dużej mierz przesądzają o możliwościach tej technologii. Do ich podstawowych zadań należy nieprzerwane emitowanie sygnału radiowego. To właśnie ten sygnał po odpowiedniej obróbce przez urządzenia nawigacyjne zostanie wykorzystywany do określenia lokalizacji, a dokładniej do określenia położenia owych satelitów, gdyż właśnie na podstawie odległości odbiornika od satelitów wyznaczana jest pozycja. Obecnie wokół Ziemi orbituje nieco ponad 30 obiektów tego typu, chociaż co prawda do sprawnego określenia lokalizacji w 3D wymagane są tylko 24. Jednak Amerykanie nie umieścili wokół Ziemi tak dużej ilości satelitów bez powodu. Otóż dzięki temu zwiększa się dokładność nawigacji. Ponadto w przypadku awarii jest możliwość zastąpienia niedziałającego sprzętu. Warto jeszcze wiedzieć o pewniej ciekawostce związanej z tym systemem. Otóż każda satelita tego typu posiada na pokładzie zamontowany specjalny czujnik, którego zadaniem jest monitorowanie wybuchów jądrowych na Ziemi.
Stacje monitorujące, czyli segment kontroli
Jak w każdym systemie, tak i tutaj, musi istnieć element, który będzie miał za zadnie monitorowanie pracy poszczególnych podzespołów. W przypadku systemu GPS taką rolę pełnią stacje nadzoru rozlokowane w możliwie dużej ilości na powierzchni Ziemi. Z przyczyn czysto praktycznych są one umieszczone możliwie blisko równika. Takie ich ulokowanie sprawia, że widoczna jest maksymalna ilość satelitów przez poszczególne stacje nadzorujące. Jako podstawowe zadanie tego segmentu możemy wymienić chociażby przesyłanie depeszy nawigacyjnej. Otóż jak już wspomniałem wojsko wykorzystuje do określenia swojego położenia dwie częstotliwości. Ma to na celu wyeliminowanie opóźnień jonosferycznych. Cywile nie mają dostępu do częstotliwości L2, która jest zakodowana. Jednak aby trochę zwiększyć dokładność odbiorników cywilnych wysyła się poprawkę jonosferyczną w postaci tzw. depeszy nawigacyjnej. Segment ten podejmuje także decyzje odnośnie potencjalnych wymian satelitów oraz sprawuje nadzór nad prawidłową trajektorią lotu.
