Pietari Brahen rotaryklubi 24.4.007 Viikkoesitelmä: Leo Ilkko NAVIGAATTORI Pietari Brahen rotaryklubi 24.4.007 Viikkoesitelmä: Leo Ilkko

sisältö Navigointi TOMTOM Demo Mikä on GPS? satelliitit, monitorointiasemat, gps -laitteet, signaalit historia paikannustarkkuus merkitys TOMTOM Demo

GPS eli Global Positioning System Yhdysvaltojen puolustusministeriön kehittämä ja rahoittama satelliittipaikannusjärjestelmä, viralliselta nimeltään Navstar GPS Navstar-GPS:n kehitystyö aloitettiin 1970-luvun puolivälissä ja tarkoituksena oli luoda sekä sotilas- että siviilikäyttöön tarkka, reaaliaikainen ja yksisuuntainen paikannusmenetelmä

GPS GPS koostuu kolmesta elementistä: Satelliitit avaruudessa Monitorointiasemat maan päällä GPS vastaanottimet GPS-paikannus perustuu siihen, että satelliitit lähettävät atomikellon ajan ja sijaintitiedon, jonka GPS-laite vastaanottaa

Satelliitit GPS järjestelmään kuuluu yhteensä 24 satelliittia, jotka kiertävät maata kuudella reitillä ja lähettävät radiosignaaleina paikkatietoa 20,3 km korkeudelta GPS vastaanottimen on saatava signaali vähintään neljästä satelliitista, jotta paikannus onnistuu

Monitorointiasemat Monitorointiasemia on 5 Pääasema Colorado Springissä Yksi Hawaijilla, kolme pienillä saarilla päiväntasaajalla, Atlantilla, Tyynellä valtamerellä ja Intian valtamerellä Neljä apuasemaa ottaa vastaan vakio dataa satelliiteista ja välittävät tiedot pääasemalle, joka korjaa datan ja lähettää korjatun tiedon takaisin satelliiteille

GPS signaalit Satelliitit lähettävät matalatehoista radiosignaalia eri taajuuksilla eri käyttäjille. Signaali läpäisee pilvet, lasin ja muovin muttei esim. peltikattoa GPS-satelliitit lähettävät kantoaallon päälle moduloituna ns. näennäissatunnaista signaalia (PRN, Pseudo Random Noise) GPS toimii kahdella päätaajuudella (L1 ja L2): L1 (1575,4200 MHz) siviilikäytössä L2 (1227,6000 MHz) sotilaskäytössä salattuna 2003 lähtien L3 (1381,0500 MHz) sotilaskäytössä globaali ydinräjähdyshälytys (NUDET – Nuclear Detonation) (L4 (1841,4000 MHz) kokeellinen, ei käytössä) L5 (1176,4500 MHz) siviilikäyttöön (ehdotus, saatavilla 2005) (2227,5000 MHz) avaruusalusten telemetriaan (ei arviota saatavuudesta)

GPS:n historia Satelliitin radiosignaalin käyttö navigoinnissa syntyi Johns Hopkinsin yliopistossa, kun Sputnik-1:n signaalia mitattiin satelliitin lentäessä Yhdysvaltojen yli lokakuussa 1957 Ensimmäinen navigointikäyttöön tarkoitettu NAVSTAR-satelliitti (Block I) laukaistiin vuonna 1978 27. huhtikuuta 1995 paikannusjärjestelmä oli täydessä toimintakunnossa (FOC, Full Operational Capability) Vuonna 1984 Ronald Reagan vapautti Navstar-GPS:n siviilikäyttöön, ennen tätä järjestelmä oli vain Yhdysvaltojen puolustusministeriön käytössä

Paikannustarkkuus Navstar-GPS:n tarkkuus on siviilikäytössä vaakasuunnassa muutama metri. Korkeussuunnassa tarkkuus on n. 2–3 kertaa heikompi 1. toukokuuta 2000 asti Yhdysvaltojen puolustusministeriö heikensi tahallisesti satelliittien siviilikäyttäjiin lähettämät rataelementit ja kellon käyntitiedot (Selective Availability, SA), jota ennen siviilikäyttöön suunnattujen GPS-laitteiden tarkkuus oli vaakasuunnassa 100 metriä ja korkeussuunnassa 156 metriä Paikannusvirhettä tuovat satelliittien rata- ja kellovirhe, ilmakehä, monitieheijastuminen, satelliittigeometria, paikantimen virheet, tahallinen häirintä ja käyttäjän virheet

GPS:n yleisestä merkityksestä GPS-tyyppisten järjestelmien monopolia on verrattu ydinasemonopoliin GPS:n venäläinen versio GLONASS Eurooppa on julistautunut globaaliksi toimijaksi ja on rakentamassa satelliittipohjaista globaalia suunnistusjärjestelmäänsä, Galileo-GPS:ää. Galileon kehityksen melkein pysähdyttyä Kiinakin aikoi rakentaa omansa, mutta on nyttemmin tullut mukaan Galileoon GPS:t antavat mahdollisuuden globaaliin liikkumiseen (erikoisjoukot, lentokoneet, kuljetukset jne.) ja vaikuttamiseen (GPS-pohjaiset aseet) GPS poistaa merkittävän osan paikallistuntemuksen edusta liikkeen osana

GPS:n sotilaallisesta merkityksestä Persianlahden sodassa 1991 Navstar-GPS-laitteet olivat vielä harvinaisia Niillä oli merkittävä osuus koko sodan voittamisessa siinä, että ne mahdollistivat koukkauksen lännen kautta, halki piirteettömän, tasaisen autiomaan, jossa irakilaisten kokemuksen mukaan ei pysty operoimaan suurilla joukoilla GPS -vastaanotin kalliin risteilyohjuksen tutkaa halvempana suunnistusjärjestelmänä yksinkertaisti ja halvensi oleellisesti niiden maalin määrittämistä GPS -vastaanotin poistaa sään haitallisen vaikutuksen ohjuksen tai muun ohjattavan ammuksen suunnistuksesta Irakin sodassa 2003 GPS sai taktisen sovelluksen aseissa

GPS:n siviilimerkityksestä GPS-järjestelmää käytetään laajasti geodesiassa esim. maannousun tutkinnassa Tämän lisäksi GPS tunkeutuu yhä enemmän päivittäiseen elämään Saatavissa on jo matkapuhelimeen integroitu GPS-paikannus, ja monet taksit ja henkilöautot käyttävät paikkatietojärjestelmään integroitua GPS-paikannusjärjestelmää

Navigaattori lisää turvallisuutta liikenteessä Julkaistu Torstai, 8. Maaliskuu 2007 Hollantilaisen TNO tutkimuslaitoksen mukaan navigaattorin käyttö parantaa liikenneturvallisuutta Navigaattorin käyttäjän tarvitsee tuntemattomassa ympäristössä pysähtyä 25% vähemmän ja olla pysähdyksissä jopa 35% vähemmän aikaa kuin ilman laitetta ajelevan Suuri lukuja, jotka varmasti pitävätkin paikkansa Keski-Euroopan suurissa kaupungeissa Tutkimuksen mukaan kuljettaja tekee 50% vähemmän pieniä liikennerikkeitä, sillä huomio kiinnittyy ajamiseen reitin etsimisen sijasta Tutkimukseen osallistuneista 67% koki suunnistamisen vähemmän stressaavaksi navigaattorin kanssa Eri asia on sitten, jos navigaattoria näpyttelee ajaessa Aina ei silti sokeasti kannata totella navigaattoria, vaan terve maalaisjärki on hyvä pitää matkassa mukana

TOMTOM-navigaattori Linux-PC CPU 400MHz RAM 64Mb 1Gb muistikortti / 20 Gb kovalevy Bluetooth-handsfree

TOMTOM:lla Ovelta ovelle Kytke, kiinni ja lähde matkaan Hands free puhelin 32 eri kieltä Kartat päivitettävissä Kiinnostavat kohteet netistä ladattavissa Tiekamerat Alkot Huoltoasemat Jne.

TOMTOM DEMO Kartta Reitinoptimointi Ääniohjaus Puhelin näyttö/sormi-osoitus Reitinoptimointi Ääniohjaus Puhelin

EMEA:n intergoitujen gps-laitteiden markkinat   Toimittaja   Q2 2006 shipments    osuus-%   Q2 2005 shipments    Muutos Q2'06/Q2'05 Yhteensä   2,448,920   100    1,245,870   96.60    TomTom   747,610   30.50    258,530   20.80    189.20    Garmin   408,660   16.70    102,530   8.20    298.60    Mio Technology   232,990   9.50    157,470   12.60    48.00    Navman   156,510   6.40    88,640   7.10    76.60    Medion   149,920   6.10    169,220   13.60    -11.40    Muut   753,230   30.80    469,480   37.70    60.40                Lähde: Canalysin arviot, 2005-2006

Tulevaisuus