האם GPS עובד במחתרת?

מאז תחילת המאה הזו, התקני GPS כף יד קלים הפכו זולים וזמינים באופן נרחב. בהתבסס על אותות המשודרים על ידי סדרת לוויינים המקיפים, מכשירים זעירים אלה יכולים לשלש את מיקומך בכל מקום על פני כדור הארץ. לאחר שהמיקום ההתחלתי שלך נקבע, הם יכולים גם לעקוב אחר התנועות שלך, לקבוע את המהירות שלך ולבצע חישובים רבים אחרים. עם זאת, הטכנולוגיה דורשת קו ראייה עם הלוויינים.

מגבלות

ישנם מספר מקומות שיחידות GPS כף יד לא יעבדו או יעבדו בצורה גרועה. אם אתה נמצא בבניין גדול או בקניון, אין סיכוי קטן שמכשיר ה- GPS שלך יוכל לתקן מספיק לוויינים כדי לחשב את מיקומך. הדבר נכון גם אם אתה נמצא מתחת לאדמה, בין אם במתחם קניות תת קרקעי, במנהרה, ברכבת התחתית או במערה טבעית. אפילו מטיילים מעל האדמה יכולים למצוא את עצמם מדי פעם ללא איתות שמיש אם הם נמצאים מתחת לסלע או בתחתית נקיק מיוער. זו מגבלה בלתי נמנעת של טכנולוגיית ה- GPS.

GPS 101

מכשירי GPS אוספים אותות מסדרת לוויינים מתוחכמים שהוצבו במקור על ידי צבא ארה"ב. כל אחד מהם נמצא במסלול קבוע או "גיאוסטציונרי" סביב כדור הארץ ומכיל שעונים אטומיים מדויקים במיוחד. ה- GPS שלך משווה את האותות ממספר לוויינים, מחשב כמה הם רחוקים מהזמן הפנימי שלו ומשתמש באותם נתונים כדי לאתר את מיקומך. בכל פעם שה- GPS הנייד שלך יכול להינעל על אותות משלושה לוויינים, הוא יכול לומר לך היכן על פני כדור הארץ אתה נמצא. אם הוא יכול למצוא אותות מארבעה לוויינים או יותר, הוא יכול גם לומר לך את הגובה שלך.

מתים מחדש

אם אתה יודע זאת, אתה עשוי לצפות שה- GPS שלך יתן לך הודעת שגיאה כשאתה נוהג דרך מנהרה או מאבד את האות שלך בדרך אחרת. בפועל זה בדרך כלל לא קורה. ברגע שה- GPS קבע את המיקום ההתחלתי שלך, הוא מחשב מחדש את המיקום שלך כל הזמן בזמן אמת. זה מספק את המהירות ואת כיוון הנסיעה שלך. כשאתה נכנס למנהרה, היחידה שלך מאבדת קשר עם הלוויינים. עם זאת, הוא יודע כמה מהר אתה הולך, באיזה רחוב או כביש מהיר ובאיזה כיוון. מכאן, ה- GPS שלך מניח ניחוש משכיל - המכונה באופן מסורתי "התחשבנות מתה" - לגבי עמדתך, עד שהוא מסוגל ליצור קשר מחדש עם לווייני מיצוב.

עבודה מסביב

ישנן מספר יישומים למערכת ניווט ומיקום תת קרקעית הדומה ל- GPS, וכמה טכנולוגיות יריבות נחקרו. לדוגמא, חברת Aichi Steel היפנית פיתחה מכשיר המחשב מיקום באמצעות שדות מגנטיים של כדור הארץ ומד תאוצה. בשילוב עם טכנולוגיית GPS, היא תספק תיאורטית ניווט חלק מעל הקרקע ומתחת. מערכת תת קרקעית שפותחה בשוויץ לחקר מערות ממקמת ארבעה משדרים מעל המערה, שיכולים להתחבר ללווייני GPS בצורה הרגילה. הם מקבלים אותות ממשדר שנושא על ידי הסייר ויכולים לשלש אות זה כדי לספק מיקום מדויק.