SONS ČR

Podrobnější vysvětlení omezení služby

Zaměřme se nejprve na problém, proč někdy není možné určit polohu uživatele okamžitě. (V následujícím popisu budeme velmi zjednodušovat, odborníci na danou problematiku snad prominou). Přístroj určuje svou polohu na základě porovnání informací, které přijme od družic rozmístěných na oběžných drahách kolem Země, přičemž velkou roli přitom hraje právě poloha jednotlivých družic vůči pozici uživatele. Pokud přístroj vypneme nebo se s ním pohybujeme mimo dosah GPS signálu, může si pouze „pamatovat“, kde a jaké družice byly k dispozici naposledy, když s nimi ještě měl spojení. Všechny družice se ale neustále pohybují, takže jejich rozmístění je po určité době jiné. Dalším faktorem je to, že každá z družic svým signálem pokrývá jen určitou část zemského povrchu, nad kterou se právě nachází. Kombinace družic, jejichž signál může v určitou chvíli zachytit jeden konkrétní přístroj, se tedy neustále mění – je více či méně odlišná v různých časech a pro různá místa. Pokud tedy přístroj znovu zapneme nebo se s ním opět dostaneme do místa, kde může přijímat GPS signál, snaží se nejprve zjistit, jestli to, co si „pamatuje,“ ještě platí – tedy jestli zachytí signál ze stejných družic, se kterými byl ve spojení naposledy. Pokud se mu to podaří, velmi rychle může znovu přesně určit svou pozici na zemském povrchu. Podaří se to pochopitelně pouze tehdy, pokud mu ony konkrétní družice mezitím „neuletěly“ – pokud tedy nebyl vypnutý příliš dlouho – a/nebo pokud přístroj „neujel“ družicím, tedy pokud se mezitím nepřemístil o velkou vzdálenost jinam. Jestliže se to nepodaří, má přístroj k dispozici ještě určitý „jízdní řád“ družic (tzv. almanach), podle kterého může určit, které z družic by v danou chvíli a v daném místě měly být k dispozici, a poměrně rychle se s nimi spojit. Tento „jízdní řád“ ovšem může pomoci opět jen v případě, že přístroj od posledního zaměření výrazně nezměnil svou pozici. Pokud tedy nic z dosud uvedeného nezabere, nezbývá přístroji než začít od začátku – tedy prozkoumat všechny dostupné „kousky“ GPS signálu, které se mu podaří zachytit, odlišit nepoužitelné odrazy a zlomky signálu od těch souvislých a stabilních, určit, od kterých družic pocházejí, a zpracovat takto získané informace. To vše pochopitelně zabere určitý čas. Když to všechno shrneme, můžeme tedy říci, že přístroj se „chytí“, tedy zaměří nebo potvrdí svou pozici na zemském povrchu, tím rychleji, čím kratší byla doba, po kterou byl vypnutý nebo mimo dosah GPS signálu, a čím menší vzdálenost mezitím urazil. Dokonalejší přístroje mohou využívat nejrůznější způsoby, jak tento proces urychlit použitím informací z dalších zdrojů, základní princip ale zůstává stejný. Pokud tedy například s přístrojem vejdeme do podchodu, kde není GPS signál, ale vyjdeme z něj za několik minut jen o několik metrů jinde, přístroj se znovu zaměří během chvilky nebo téměř okamžitě. Pokud jsme ale měli přístroj vypnutý (či mimo dosah signálu) třeba několik hodin nebo dokonce dní, nebo jsme během té doby urazili velkou vzdálenost, může to trvat

Předtím, než uživatel kontaktuje Navigační centrum, je tedy dobré přístroj s předstihem zapnout a umístit tak, aby měl možnost přijímat GPS signál. Pokud tedy např. uživatel potřebuje navigovat již od dveří domu, měl by přístroj zapnout alespoň 5 až 10 minut předtím, než vyrazí, a položit ho třeba k oknu. Pokud např. část cesty zná a bude chtít navigovat až v následující části trasy, měl by přístroj opět zapnout s dostatečným předstihem ještě před začátkem neznámého úseku.

Dalším aspektem je samotná přesnost zaměření pozice uživatele. Vše opět vychází z vlastností použité technologie. Připomeňme, že pro určení své polohy potřebuje přístroj informace získané ze zachyceného GPS signálu, a to nejméně od tří družic. Pokud naváže spojení s více družicemi, zaměření se dále zpřesňuje. Signál z družic si můžeme představit jako mnoho jednotlivých „paprsků“, víceméně rovných čar směřujících od družic k zemskému povrchu. Nejde však jen o směr shora („z nebe“) dolů – pokud je družice nízko nad obzorem, její signál může k přístroji přicházet i šikmo, až téměř zboku. Tento signál sice dokáže projít i většinou materiálů, které mu stojí v cestě (díky tomu můžeme přístroj např. nosit v kapse batohu), vrstva materiálu však nesmí být příliš silná. Jsou ale i materiály, které tvoří překážku pro GPS signál i ve velmi tenké vrstvě – jsou to především kovy, voda (vodivé tekutiny obecně), a také vše, co obsahuje vodu. Další z vlastností signálu je to, že se může do určité míry i lomit a odrážet. Z toho všeho vyplývá, že dostupnost GPS signálu je v různých místech velmi rozdílná. Ideální dostupnost signálu bude na rovině nebo ještě lépe na kopci, kde může přístroj zachytit signál přicházející z velké části oblohy (a tedy od velkého počtu družic), horší bude v údolí, kde je výřez oblohy mnohem menší (takže je menší pravděpodobný počet družic, které se v daném výseku oblohy právě nacházejí a jejichž signál je možné zachytit). Velmi slabý nebo dokonce žádný signál pak bude k dispozici v úzké ulici ohraničené vysokými domy.

K základním charakteristikám terénu se přidávají i další faktory – například v jedné části ulice může být dostupnost signálu poměrně dobrá, v jiné části stejné ulice naopak velmi malá – protože je tam například umístěno trolejové vedení pro tramvaje (síť kovových drátů odstíní část signálu) nebo mnoho stromů (signál stíní voda obsažená v listech). Dostupnost signálu v jednom konkrétním místě navíc kolísá v průběhu času – jelikož jsou všechny družice neustále v pohybu, v určitou chvíli jich může nad daným místem prolétávat více, jindy méně, nebo v méně výhodném postavení. Mění se i místní podmínky – zatímco jednou může být např. v parku dostupnost signálu navzdory korunám stromů poměrně dobrá, při dešti může výrazně poklesnout, protože na listech stromů se zadržují kapky vody, které odstíní nebo rozptýlí signál. V neposlední řadě pak možnost zaměření pozice ovlivňuje nejen dostupnost signálu, ale i jeho složení a kvalita – např. v členitém prostředí bude přístroj zachytávat kromě tzv. primárního signálu, tedy toho přímo z družic, i mnoho „kousků“ signálu, které se před zachycením přístrojem odrazily od různých ploch. To může být někdy ku prospěchu věci (lepší odražený signál než žádný), většinou to ale vede spíše k nepřesnostem – odražený signál totiž urazil jinou vzdálenost, než by urazil při přímé cestě na dané místo, a údaj o vzdálenosti, kterou určitý „kus“ signálu při své cestě od družice do přístroje urazil, je jedním z podkladů pro určení pozice přístroje. Zkušený operátor je schopen podle terénu, v němž se uživatel pohybuje, odhadnout, jaká je v daných podmínkách dostupnost GPS signálu a nakolik se tedy může spoléhat na přesnost zaměření, a dokonce často korigovat chyby v zobrazení pozice uživatele. V tomto ohledu mu může někdy významně pomoci sám uživatel tím, že mu sdělí, co zaznamenal ve svém bezprostředním okolí. Operátor například při horší přesnosti zaměření v daném místě (např. v užší ulici) někdy nemůže určit, na které straně ulice se uživatel nachází. Ví však, jakým směrem se uživatel v ulici dosud pohyboval. Pokud mu uživatel sdělí, po které ruce má zeď domu nebo na které straně od sebe např. slyší projíždět automobily, může si operátor na základě těchto informací pozici uživatele upřesnit a vycházet z toho při dalším popisu cesty. Uživatel může rovněž operátorovi sám upřesnit svou pozici díky tomu, že přesně ví, kdy dorazil např. na roh bloku domů, k telefonní budce apod., zkrátka k nějakému výraznému orientačnímu bodu.

Přesnost zaměření pozice uživatele je sice nejdůležitější faktor, který ovlivňuje možnosti navigace, nikoliv však jediný. Dalšími faktory jsou přesnost a aktuálnost podkladů, na nichž si operátoři pozici uživatele zobrazují. Ty se v podstatě stejně projevují i při tvorbě popisů tras, takže budou zmíněny v následující části textu.

Zpět na Limity a omezení