Může GPS fungovat pod zemí?

Od počátku 21. století se lehké ruční GPS přístroje staly levnými a široce dostupnými. Tyto miniaturní zařízení pracují se signály z řady satelitů na oběžné dráze a dokážou triangulovat vaši polohu kdekoli na Zemi. Jakmile je stanovena počáteční pozice, mohou sledovat váš pohyb, určovat rychlost a provádět řadu dalších výpočtů. Technologie však vyžaduje přímý výhled na satelity.

Omezení

Existují místa, kde ruční GPS selhává nebo funguje špatně. Vnitřní prostory velkých budov či nákupních center obvykle nedostanou dostatek satelitních signálů k výpočtu polohy. Totéž platí pro podzemí – podzemní nákupní komplexy, tunely, metra nebo přírodní jeskyně. I horská turistika může být zasažena, pokud se ocitnete pod skalní přepážkou nebo na dně lesního údolí. Jedná se o nevyhnutelnou limitaci GPS.

Jak GPS funguje

GPS přijímá signály z řady sofistikovaných satelitů, původně nasazených americkou armádou. Každý satelit se nachází v pevné (geostacionární) dráze a obsahuje mimořádně přesné atomové hodiny. Přijímač porovnává signály z více satelitů, vypočítává vzdálenost podle časových rozdílů a určuje tak vaši polohu. Když získá signál alespoň ze tří satelitů, určí vaši zeměpisnou šířku a délku; se čtyřmi a více satelity dokáže také výšku.

Dead Reckoning (odhadovaná navigace)

Po ztrátě signálu, například v tunelu, GPS obvykle nevyhazuje chybové hlášení. Jakmile má jednou známou pozici, neustále přepočítává polohu v reálném čase, poskytuje rychlost a směr jízdy. Když signál přeruší, zařízení využívá informace o rychlosti, aktuální silnici a směru a provádí tak tzv. „dead reckoning“ – odhadovanou polohu, dokud se opět nepřipojí k satelitům.

Alternativní řešení

Existuje řada aplikací a technologií, které umožňují podzemní navigaci. Například japonská společnost Aichi Steel vyvinula zařízení, které kombinuje magnetické pole Země a akcelerometr pro výpočet polohy; ve spojení s GPS by mělo zajistit plynulou navigaci nad i pod zemí. Ve Švýcarsku byl pro průzkum jeskyní vytvořen systém se čtyřmi vysílači umístěnými v jeskyni, které komunikují se satelity a triangulují signál nosiče, čímž poskytují přesnou polohu.