Nawigacja GPS - teraźniejszość i przyszłość

System nawigacji satelitarnej GPS-NAVSTAR został utworzony przez Departament Obrony USA i udostępniony nieodpłatnie do zastosowań cywilnych. Składa się z 32 satelitów okrążających Ziemię w 11 godzin i 58 minut na orbitach kołowych oraz 12 stacji naziemnych rozmieszczonych w okolicach równika. Obserwują one satelity, szukając odchyleń od zaplanowanej trasy. Te dane są następnie retransmitowane w sygnale GPS. Dysponując położeniem czterech satelitów, prędkością rozchodzenia się fali elektromagnetycznej i dokładnym czasem, odbiornik może obliczyć naszą pozycję.

Utrzymanie systemu pochłania około 2 miliardów dolarów rocznie - satelity mają ograniczoną żywotność i po prostu po paru latach się psują. Z pierwszej generacji satelitów, czyli tzw. bloku I, nie działa już ani jeden - obecnie glob sygnałem pokrywają satelity "bloku II". Trwałość przeciętnego satelity systemu GPS wynosi około 10 lat, ale zdarzało się już, że wypełniały swoje zadanie znacznie dłużej niż przewidywano.

Media ostrzegają, że niedoinwestowany system rozsypie się już w 2010 roku. Naukowcy straszą, że rozbłyski na Słońcu przez dwa lata mogą uniemożliwiać mu działanie. Na szczęście Amerykanie nie mają już monopolu na nawigację satelitarną. Mocno opóźniony europejski GPS, czyli Galileo, ma zacząć działać w roku 2013 i dysponować aż pięcioma częstotliwościami. Komercyjny sygnał oferowany przez tę sieć zaoferuje dokładność lokalizacji na poziomie metra w pionie i poziomie. Ukończony będzie się składał z 27 satelitów operacyjnych i trzech zapasowych, rozmieszczonych równomiernie na trzech orbitach.

Czasu nie tracą również Rosjanie, którzy postanowili reaktywować zaniedbany przez lata system nawigacji satelitarnej GLONASS. Projekt rozpoczęto już w roku 1976, ale z powodu niedofinansowania jego stan systematycznie się pogarszał. W 2011 roku wszystkie 24 satelity mają znajdować się na swoim miejscu. W tym momencie funkcjonuje jedynie 20, co pozwala na objęcie zasięgiem terenu federacji rosyjskiej, ale nie całego świata.

Chińczycy również budują własny system nawigacji. Beidou do 2011 roku za pomocą pięciu geostacjonarnych satelitów ma pokryć sygnałem terytorium Chin, a do roku 2020 zostać uzupełniony 35 satelitami operacyjnymi umieszczonymi na średnich orbitach. Pokryją one sygnałem cały glob, tworząc nowy system nawigacji satelitarnej Compass.

Jakby tego było mało, o własnym systemie nawigacji satelitarnej marzą również Indie. IRNSS ma pokryć swoim sygnałem terytorium Indii i obszar 2 tysięcy kilometrów wokół własnego terytorium. Ma się składać z siedmiu satelitów, z czego trzy zostaną umieszczone na orbitach geostacjonarnych. Indie planują ukończyć zatwierdzony w 2006 roku projekt do 2012 roku. Pierwszy satelita IRNSS ma zostać wystrzelony jeszcze w tym roku.

Zagrożenia

Głównym powodem tego, że niemal każdy większy kraj chce dysponować własnym systemem nawigacji satelitarnej, są jej militarne zastosowania - poczynając od nawigacji satelitarnej w rękach żołnierzy, a kończąc na amerykańskich pociskach, które wykorzystują GPS, aby znaleźć cel. Jedynie system Galileo jest kontrolowany w pełni przez instytucje cywilne. Sygnał pozostałych w wypadku konfliktu może zostać zakłócony bądź wyłączony przez wojskowych.

Jednak plany może wszystkim pokrzyżować Słońce. Naukowcy zapowiadają, że lata 2011-2012 będą okresem jego wzmożonej aktywności. Zmiany w polu magnetycznym spowodują zakłócenia w pasmach 1,2 i 1,6 GHz, używanych przez systemy nawigacji satelitarnej. Okazało się, że może to zakłócić działanie lotniczych systemów nawigacji używanych w Stanach Zjednoczonych i Brazylii, ale nie wiadomo, jak wpłynie to na system nawigacji dostępny dla odbiorcy indywidualnego.