Gps iii: ¿dónde estamos? Y donde vamos?

Hace quince años, la primera teléfono móvil habilitado con GPS fue en el mercado. Se dejó caer, pero el factor de forma fue pionera, la combinación de equipos de comunicaciones de grado casi militar con un dispositivo de consumo ha quedado con nosotros.

No se puede doblar una esquina sin su teléfono o su reloj o los zapatos que le dice a dónde ir porque saben exactamente dónde se encuentra. Pero esto no siempre fue el caso.

Una breve historia de la GPS

Tomamos GPS por sentado como una ‘mercancía`, un gran regalo de la era Reagan Star Wars Guerra Fría Locura que de vez en cuando enseña los estudiantes de secundaria sobre la relatividad. El hecho deprimente es que el GPS (o GNSS, ya que se clasificó en el momento), sólo se puso a disposición del público después de una catástrofe aérea inquietantemente familiar.

En 1983 - tan sólo cinco años después del lanzamiento del primer satélite NAVSTAR - Corea Air Lines vuelo 007 fue derribado después de cruzar el espacio aéreo soviético debido a un error de navegación piloto. La respuesta global a la pérdida de las 269 almas a bordo fue angustiados, pero teñidas de la Guerra Fría, la política y el presidente Ronald Reagan anunció que el GPS se puso a disposición del mundo de forma gratuita para evitar una tragedia.

El Sistema de Posicionamiento Global fue diseñado originalmente por la necesidad militar para coordinar el movimiento de tropas y naves en áreas desconocidas (como el Golfo Pérsico, donde estaba GPS utilizó por primera vez en el teatro en la Operación Tormenta del Desierto), Así como el sistema de detección de detonación nuclear (NUDET).

Los ‘selectivo` Años de posicionamiento

Debido a su uso de múltiples satélites con los relojes extremadamente precisos, GPS tenía una precisión de posicionamiento de 10 metros alrededor desde el principio. Sin embargo, el Departamento de Defensa introduce errores de posicionamiento intencional en las bandas civiles citando temores de que la tecnología pueda ser usada en su contra. Esto, como sucede a menudo, casi al instante salió por la culata.

Incluso durante el primer uso operativo del GPS en la Tormenta del Desierto, el limitado número de caras, consumen mucha energía, las unidades de recepción GPS pesados ​​llevó a muchos miembros de los obligados a apoderarse de, luz y casi receptores civiles ubicuos `baratos` armados que eran realmente inútil en el campo debido a estos errores intencionales. Este fue un tema tan reconocido que el sistema de errores de inserción (llamada disponibilidad selectiva o simplemente SA) fue apagado en todo el mundo durante el resto de la guerra del Golfo (`90 -`91).

Vídeo: Jaguares - Adonde vamos a ir

A lo largo de la década de los 90, militar, órganos sociales y civiles empujados para SA a ser eliminado, con la gente que van desde camiones-empresas a la FAA el argumento de que el ruido espurio en la señal estaba limitando la utilidad y la adaptación de GPS en sus respectivas áreas. Estos errores se apagaron ‘permanente` en 2000 por el presidente Bill Clinton.

Sin embargo, están poniendo en marcha una nueva generación de satélites, que prometen un gran aumento no sólo a la precisión, sino también la disponibilidad de GPS. Designado como GPS bloque III, o simplemente GPS III, este conjunto de 30 nuevos satélites reemplazará el envejecimiento de bloques de II, y el ya desaparecido Bloque I de. De 64 aves Bloque I / II lanzados, 33 permanecen en funcionamiento, siendo la más antigua Navstar IIA-01, en una gran casa de 23 años de edad.

Las razones por las que estos satélites son una enorme mejora es más complicado que “es más rápido para bloquear en y más preciso”. Este es el por qué.

¿Cómo funciona el sistema GPS

El GPS funciona como puramente transmitido sistema- que no requiere ninguna conexión de datos para informar a su posición (aunque la mayoría de las aplicaciones se necesita una conexión de datos para el lado de mapeo). El teléfono o la Navegación satélite no está hablando al satélite a 12.500 millas de distancia, sólo se escucha en una frecuencia particular de códigos particulares.Enfermo de su conexión de datos del GPS de la aplicación que forma escamas hacia fuera? Trate 3 Offline Maps Actualizado [Android]Enfermo de su conexión de datos del GPS de la aplicación que forma escamas hacia fuera? Trate 3 Offline Maps Actualizado [Android]No hace mucho tiempo, Chris cubierto tres de las mejores aplicaciones GPS sin conexión disponible en Android. Desde entonces, muchas otras aplicaciones GPS en libertad o se reciben actualizaciones importantes. ¿Estos recién llegados se comparan favorablemente con los revisados ​​por ...Lee mas

Su teléfono escucha a un canal en particular, o ‘banda` con cada uno de radiodifusión por satélite que es propio código de tiempo personal basado en su propio reloj atómico flotando en órbita. Sin embargo, dado que cada satélite es una distancia diferente lejos de ti, cuando recibe estos ‘tics, van a estar ligeramente fuera de sincronía. El dispositivo GPS a continuación, intenta sincronizar cada corriente a un reloj interno, por lo que puede trabajar a qué distancia de cada satélite es de su ubicación.

Por lo tanto, estás X, Y, y Z millas de distancia de tres satélites. Estas son al menos 12.500 millas por encima de su cabeza, y están viajando a 14.000 millas por hora, y usted tiene ni idea de dónde están o dónde se dirigen. Esto no es enormemente útil hasta que se añade el código de tiempo que cada uno emisiones por satélite, que contiene mucha más información que sólo el tiempo.

Yo sé dónde estoy, pero ¿dónde estás?

Vídeo: A Donde Vamos A Ir JAGUARES - Cover Clauzen Villarreal

Con el fin de calcular dónde nos basamos en los satélites garrapatas, necesitamos un poco más de información que ya se transmite en el código de tiempo, lo que se llama un ‘Almanaque`. Esta contiene información sobre las características de la órbita de los satélites actuales cada uno. Para que su teléfono construye un pequeño modelo-planetario basado en el tiempo que es precisa hasta unos pocos nanosegundos. Se resuelve dónde están los satélites en el espacio, y dónde se encuentra en relación con los satélites. Auge. El Starbucks más cercano es de 12,6 metros.¿Cómo funciona el sistema GPS [MakeUseOf Explica]¿Cómo funciona el sistema GPS [MakeUseOf Explica]Como un ávido jugador, me sorprende por la correlación entre las características similares a GPS en los videojuegos modernos y la proliferación de la tecnología GPS en la vida mundana. Cuando yo era un niño, los mapas de papel y la cartografía eran ...Lee mas

Ahora se pone interesante- eso es sólo una ‘banda` o canal. Originalmente había tres dos canales- (L1 / L2) se usaron para la adquisición y Posicionamiento respectivamente. Éstos fueron utilizados en aplicaciones de consumo, pero si usted tenía un código de encriptación en particular (comúnmente llamado el código de Oro), que tiene una mayor precisión, sólo las señales militares.

Finalmente, la banda L3 está reservado para Nuclear detonación Detecciones, que supervisa el mundo para los eventos de infrarrojos de alta energía y se utiliza sobre todo para hacer cumplir tratados prohibición de los ensayos nucleares. Sin embargo, las nuevas versiones del estándar de GPS vienen con nuevas e interesantes características.NukeoMeter: averiguar cuántas armas nucleares están en el rango de su ciudadNukeoMeter: averiguar cuántas armas nucleares están en el rango de su ciudadLee mas

Lo nuevo en GPS III?

En los sistemas posteriores Bloque II y el nuevo bloque III, el número de bandas disponibles se aumenta a 5. L4 se deja como una banda de investigación, mientras que L5 incluye la seguridad de la vida (SoL datos y señales piloto), que es un extremadamente versión fiable de GPS para la aviación, marítimo, y los usuarios `búsqueda y rescate`.

En los nuevos sistemas, el método de superposición de datos de la misma señal utilizando un código Gold (CDMA) También se utiliza para producir señales adicionales para los canales civiles y militares de sólo (L2C y M-Code, respectivamente), que hacen dos cosas muy interesantes por separado.

El código L2C es ambos 250 veces como ‘detectable`(que no es lo mismo que‘fuerte ") y opera en una banda diferente de la que normalmente utilizado por GPS civil. Puesto que vamos ahora tenemos acceso a dos bandas, podemos comparar en tiempo real para compensar la interferencia atmosférica, significa que los consumidores finalmente será capaz de obtener fiable de posicionamiento en interiores (dentro de lo razonable).

El M-Code es el artículo de mucho valor para justificar los nuevos cambios a cómo funciona el GPS. Los dos grandes avances en este sentido son la direccionalidad y anti-jamming. En lugar del sistema normal de `broadcast toda la tierra`, los nuevos satélites Bloque III tendrán Toda la Tierra y direccional M-Código antenas, proporcionando tropas 100x recepción más fuerte dentro del cono del haz, que será (sólo) varios cientos de kilómetros a través de.

En relación con esto el poder de la bomba, las señales de código M también incluirán una serie de corrección de errores, anti-jamming, anti-spoofing y datos de radiodifusión técnicas para combatir los sistemas de negación GPS locales y asegurarse de que las tropas siempre tienen los mejores datos de posición disponibles, sin tener en cuenta de tiempo, ubicación o enemigo.

Además de esto, hay las mejoras habituales que vienen cuando se va a comprar una nueva pieza de kit- más rápido relojes de rubidio dan tiempo más preciso y un mejor posicionamiento receptor. Mientras tanto, mejores paneles solares proporcionarán más energía a las antenas más fuertes, lo que significa más potencia en el extremo receptor.

Entonces tienes las adiciones habituales cuando los gobiernos se involucran en cosas: la NASA ha pedido para pegar en unos pocos láser catadióptricos (espejos) para proporcionar una mejor adaptación al suelo de las órbitas, y la Fuerza Aérea está haciendo presión para agregar Búsqueda y Rescate adicional (SAR) la capacidad en la parte superior de los canales de datos SoL existentes. Esto es parte de un estándar global para los sistemas SAR que involucran 37 países, y no sólo proporcionará la detección instantánea de la señal de emergencia y la ubicación, sino también la posibilidad de enviar mensajes cortos de vuelta al receptor.

Es él para arriba en el aire?

Una gran cantidad de estos avances se basan no sólo en los satélites actualizados, sino también en las estaciones de tierra actualizados, anteriormente llamado “Segmentos de control de funcionamiento” (OCS). Estas estaciones de tierra son lugares en todo el mundo y coordinan trayectorias orbitales, la densidad de la cobertura, y búsqueda y rescate / capacidades de detección nuclear para la red GPS, como la corrección así como periódicamente para que la dilatación del tiempo de la relatividad especial molestos. Las nuevas versiones de estas estaciones terrestres (OCX) permiten que la mayoría de estos avances, además de permitir la interoperabilidad entre los sistemas GNSS europeos y de Estados Unidos (PS esta es la razón por GPS succiona si estás en Europa en comparación con Estados Unidos- que tenemos menos pájaros sobre nuestras cabezas).

Por desgracia, es exactamente estos sistemas nuevos impresionantes que frenan la liberación de GPS III. El contratista de defensa Lockheed Martin ha sido contratada para construir el primero de los satélites, pero se han retrasado por los nuevos ordenadores de gestión L2C y navegación de Exelis- mientras Raytheon ha sido contratada para construir las OCX, que han experimentado importantes excesos de presupuesto.

Resumen y especulación

Los beneficios del nuevo sistema de bloque III, entre ellos algunos de los bits en la actualidad lanzado Bloque II se puede resumir como:

• Disminución del tiempo de adquisición
• El aumento de la recepción en interiores
• El aumento de la precisión y la sensibilidad de movimiento
• área de cobertura más amplia
• Mayor precisión de los escenarios de despliegue militar utilizando un haz enfocado
• El aumento de las capacidades (no está claro si esto se aplica tanto a las señales civiles y militares, pero soy optimista) anti-jamming
• El aumento de la interoperabilidad con sistema de posicionamiento europeo Galileo
• Disminución del tiempo de respuesta de búsqueda y rescate y mejor cobertura global con cierta capacidad de mensajería, lo que podría haber evitado la pérdida de MH370

Con retrasos tanto en los sistemas de satélite y los segmentos de control en tierra, es poco probable que vamos a ver las ventajas de los usuarios finales completos de estos sistemas hasta finales de 2015 / mediados de 2016. Sin embargo, una vez que lo hacen subir, tienen una vida propuesto de 15 años, así que ¿hacia dónde vamos después de eso?

Los EE.UU. ya no es el único jugador en la Navegación Global. Rusia ha tenido GLONASS desde mediados de los años 90 y en los últimos 5 años, tanto los sistemas europeo Galileo BeiDou y de China han llegado en línea. , El sistema de navegación por satélite indio regional último pero no menos importante (IRNASS) Está programado para ir a vivir en los próximos años.

Todos ellos tienen diferentes enfoques regionales, por lo que la gran pregunta es, que colaborará en primer lugar? Será receptor de decisiones o los gobiernos mundiales? ¿O vamos a volver a los días de los viajeros globales que tienen que tener un teléfono celular para cada continente?

Con las nuevas extensiones de GPS, los EE.UU. han demostrado su voluntad de trabajar con el sistema europeo, al igual que Rusia, proporcionando interoperabilidad de salvaguardia de la vida tanto con GPS y Galileo. Los cielos se están ocupados, ya este paso no van a ser por lo menos 120 satélites en el cielo, que ofrece posicionamiento a ‘alguien`. Si todo va bien, nosotros los consumidores pobres, incluso podría ser capaz de utilizar la mayoría de ellos, conseguir que nos reduce a una precisión de unas pocas pulgadas, incluso en interiores. Eso significa que satisface los requisitos de la FAA para los pilotos automáticos de aproximación de precisión para aviones (pista y zánganos), así como permitir mucho más precisa carril-detección para coches de auto-conducción.Así es como vamos a llegar a un mundo lleno de coches sin conductorAsí es como vamos a llegar a un mundo lleno de coches sin conductorConducir es una tarea tediosa, peligroso y exigente. Podría algún día ser automatizado por la tecnología de coche sin conductor de Google?Lee mas

Agregue esto a los avances en la vestibles y IO dispositivos (Sin embargo miedo de que podría haber), Y estamos buscando a un futuro de pequeños dispositivos que saber dónde están y pueden hablar entre sí. Smart-carteras, timbres inteligente que sólo `timbre` si alguien está en la casa, llaveros, bolsas, todas estas cosas que puede hablar con su teléfono móvil y decir dónde se encuentran con una precisión de unas pocas pulgadas (Entonces puede ser finalmente averiguar donde dejé mis llaves ...).

Esto es sólo algunos de mis pensamientos en donde esta tecnología nos llevará, pero ¿cuál es su historia? ¿Qué podría hacer con los dispositivos de posición consciente? Hay que tener miedo?

Y como siempre, alguna pregunta o algo que he desnatada un poco demasiado lejos más, pregunte en los comentarios.