GPS Európe nestačí. Nestačí svojou presnosťou navigácie a najmä zaručovanou integritou pre mnohé moderné aplikácie. GPS je totiž prevádzkovaný americkou armádou, a tá vysokú presnosť používa jedine pre svoje účely. Na to prišiel už dávnejšie aj civilný sektor v Amerike a spustil, najmä pre civilnú leteckú navigáciu, satelitný spresňujúci systém WAAS (Wide Area Augmentation System). A Európa na svojom území spustila koncom minulého roka systém obdobný nazvaný EGNOS (European Geostationary Navigation Overlay Service). Druhého marca toho roku bola oficiálne deklarovaná jeho spôsobilosť pre leteckú navigáciu spustením služby SoL (Safety of Life), ktorá zabezpečuje informáciu o integrite systému.
A prečo na prvý pohľad spoľahlivá GPS nestačí? Určite ste zažili, že v niektorých situáciách trvá príliš dlho, aj desiatky sekúnd, kým sa vaša navigácia „chytí". V aute sa môže stať, že prejdete odbočku. Pri pristávaní lietadla ide o život. Chyba pár výškových metrov spôsobila haváriu napríklad v Hejciach aj v Smolensku. Preto sa pri priblížení pri sťaženej viditeľnosti na veľkých letiskách používajú pozemné inštalácie rádionavigačných systémov, takzvané ILS (Instrument Landing System). Malé letiská majú smolu. Tento systém je drahý.
EGNOS je zadarmo, avšak verejnosť o ňom vie veľmi málo. EGNOS dokáže navigovať s výškovou presnosťou 60 cm a s horizontálnou 40 cm pri zaručení integrity a včasného varovania potrebných pre prístrojové priblíženie CAT1 (rozhodovacia výška 60m). No a kombajny a traktory pomocou EGNOS dokážu automaticky navigovať s presnosťou (diferenciálnou) šírky hriadky, čo je asi 15 cm. Zaujímavé je aj to, že EGNOS vie fungovať aj tam, kde „klasický" navigačný prístroj „štrajkuje", keď „nevidí" príslušný minimálny počet družíc. EGNOS vie totiž niektoré údaje prenášať aj terestriálnou cestou (systém EDAS).
Ako to vlastne funguje? Satelitné navigačné systémy sú poväčšine založené na vysielaní veľmi presného časového signálu družicami obiehajúcimi zem na stredných obežných dráhach vo výške medzi 20 až 30 tisíc kilometrov. Za tým účelom sú na družiciach umiestnené veľmi presné atómové hodiny, ktorých signál spolu s údajmi o družici je vysielaný na zem. Ak pozemský prijímač „vidí" minimálne 3 navigačné satelity, dokáže podľa času prenosu signálu na zem vypočítať svoju vzdialenosť od družíc a tak určiť svoju polohu. Podobne ako pri starej dobrej triangulácii. Ešte lepšie, keď prijímač „vidí" družice 4, vtedy určí polohu o niečo presnejšie.
Je tu však problém. Okolie našej Zeme podlieha rôznym vplyvom najmä od Slnka, a je tu navyše ionosféra, ktorá má premenlivú hrúbku a ktorá pôsobí pre rádiový signál podobne ako šošovka pre svetlo. Signál ohýba, čo spôsobuje predĺženie jeho dráhy a nepresnosť pri určení polohy. Pri požiadavkách dostupnosti signálu 99% potrebnej na leteckú navigáciu v CAT1 sa nespresnené GPS dá použiť s horizontálnou presnosťou 13 metrov a s vertikálnou 22 metrov. A navyše tu nie je žiaden údaj o integrite, o prípadnom výpadku, systému. Teda na prístrojové priblíženie je „surové" GPS ťažko použiteľné ako primárny navigačný systém.
EGNOS, rovnako ako americké WAAS a japonské MSAS, rieši otázku spresňovania a integrity v reálnom čase kontinuálnym meraním „podmienok príjmu" pomocou pozemných staníc (RIMS) rozmiestnených po celom kontinente. Tieto stanice prijímajú signál vysielaný satelitmi amerického GPS, ruského Glonas a v blízkej budúcnosti aj európskeho Galileo. Ich signály sú kompatibilné. Výsledky týchto „meraní" sú vedené terestriálnou cestou do spracovateľských centier, kde sú vyhodnotené a kde sú vypočítané potrebné korekcie. Tieto údaje sú vysielané na tri geostacionárne družice „zavesené" nad Európu, ktoré vysielajú korekčný signál naspäť na zem. „Tvária sa" pri tom akoby boli navigačným satelitom, avšak signál je doplnený o korekciu. Takto príslušne vybavený navigačný prijímač dostane spresnený signál, podľa ktorého je už možné aj pole hnojiť, či uskutočniť presné prístrojové priblíženie pre pristávacom manévri. S tým poľom to ale vôbec nie je žart. Moderné poľnohospodárske stroje už prijímačom EGNOS môžu byť „príplatkovo" vybavené.
Iste ste postrehli, že najvýznamnejšia oblasť použitia EGNOS je v letectve. Je to pochopiteľné, tam prináša najviac. Umožňuje pristávať za sťažených podmienok aj na malých letiskách v horských oblastiach, ktoré by z rôznych dôvodov nemohli byť vybavené ILS. Vo Francúzsku je ku dnešnému dňu na systém EGNOS pripravených už vyše 70 malých letísk a napríklad v Poľsku je pripravených vyše dve desiatky letísk. Ďalšou výhodou oproti „klasickému" ILS je to, že pristávacie postupy môžu zahŕňať aj zatáčky a rôzne „kľučkovanie" napríklad medzi hrebeňmi hôr. Toto ILS založené na pozemných inštaláciách neumožňuje.
Predpokladá sa, že okolo roku 2020 bude teda systém EGNOS primárnym a stará známa ILS sekundárnym systémom. No a potom by konečne mala nastať dlho očakávaná éra Galilea, ktorého je EGNOS aplikačným predchodcom.
Link na zoznam EGNOS prijímačov:
http://egnos-portal.gsa.europa.eu/developer-platform/developer-toolkit/receiver-list
Autor je pracovníkom Odboru telekomunikácií MDVRR SR a členom Správnej rady GSA. http://www.gsa.europa.eu/
Obrázky: GSA, EK, ESA
