0

Satelita GPS nowej generacji wreszcie trafi na orbitę. Koniec technologii z czasów Windows 95

Wygląda na to, że wreszcie po kilkuletnim opóźnieniu, pierwsze satelity GPS trzeciej generacji (GPS Block IIIA) trafią na orbitę. Jak wszystko pójdzie zgodnie z planem, to dzisiaj po godzinie 15:11 czasu polskiego, rakieta SpaceX Falcon 9 wyniesie na orbitę pierwszego z 32 nowych satelitów GPS,  które utworzą nową konstelację do 2034 roku.

Obecny system GPS pochodzi z czasów Windows 95

Pierwsze satelity nawigacyjne systemu GPS pojawiły się na orbicie jeszcze w 1978 roku. System został jednak publicznie udostępniony dopiero w 1995 roku, czyli ponad 23 lata temu. To czasy procesorów Pentium pierwszej generacji i Windows 95, więc możecie się domyślać jaki postęp w technologii dokonał się od tamtego czasu. Wtedy korzystaliśmy i nadal korzystamy z urządzeń GPS 2. generacji. Amerykanie od 2000 roku rozpoczęli prace nad nowym, udoskonalonym systemem. Projekt, który pochłonął do tej pory już miliardy USD złapał jednak kilka opóźnień. Początkowo pierwsze satelity nowej generacji GPS Block III miały pojawić się na orbicie w 2014 roku.

Teraz wygląda jednak na to, że większość problemów została rozwiązana i sukcesywnie na orbitę trafią kolejne nowe urządzenia. Pierwsze z nich dostarczy SpaceX w ramach kontraktu wartego niemal 83 mln USD. Planowo start rakiety Falcon 9 odbędzie się dzisiaj między 15:11, a 15:35 (okienko startowe) z Przylądka Canaveral na Florydzie. Kolejny poleci na orbitę w kwietniu na pokładzie rakiety Delta IV, a następny prawdopodobnie w październiku ponownie z Falconem 9. W sumie w pierwszej turze na orbitę do 2023 roku na orbitę trafi 10 satelitów 3. generacji (Block IIIA), a kolejne 22 będą sukcesywnie zastępowały obecne w latach 2025-2034.

Satelity GPS Block IIIA produkuje firma Lockheed Martin, a jak możecie zobaczyć na obrazu poniżej, nie są to wcale proste i małe urządzenia. Każdy satelita z nowej generacji waży nieco ponad 2 tony, a jego czas „życia” jest obecnie zaplanowany na 15 lat. Dotychczasowe urządzenia 2. generacji miały służyć 12 lat, ale w większości są w stanie przekroczyć ten termin.

źródło: Lockheed Martin

Nowe satelity to nowe częstotliwości i większa dokładność

Zmiany w systemie GPS tak naprawdę zaczęły się już kilka lat temu. Od 2005 roku na orbitę trafiają satelity obsługujące nową częstotliwość L2C, a od 2010 także L5, ale aby mogły one zostać wykorzystane, na niebie musi pojawić się przynajmniej 24 urządzenia obsługujące te sygnały. Na ten moment w przypadku L2C jest ich 19, więc aby system zyskał pełną funkcjonalność potrzeba jeszcze 5 nowych satelit, które pojawią się do 2021 roku.

Sygnał L2C wysyłany jest na nieco innej częstotliwości (1227,6 MHz), niż obecnie używany L1/L1C (1574,42 MHz) i jest również nieco mocniejszy, co zwiększy jego użyteczność w gęsto zurbanizowanych ośrodkach, czyli głównie w miastach. Co więcej dzięki kompensacji sygnałów L1C i L2C, odbiorniki GPS obsługujące obie te częstotliwości będą w stanie dokładniej określić naszą pozycję. Obecnie dokładność systemu GPS wynosi od 3 do 10 metrów, nowy system pozwoli na osiągnięcie dokładności od 1 do 3 metrów. Warto też dodać, że sygnał L1C jest kompatybilny z europejskim systemem Galileo, co również pozytywnie powinno wpłynąć na szybkość lokalizacji.

Nowe satelity obsługują również częstotliwość L5, która obecnie wykorzystywana jest przez 12 satelit. Pełna funkcjonalność zostanie osiągnięta jak będzie ich w konstelacji przynajmniej 24, co powinno nastąpić w 2024 roku. Sygnał L5 jest jeszcze mocniejszy niż L2C i przydaje się w awiacji czy transporcie. Dzięki wykorzystaniu 3 sygnałów, dokładność lokalizacji wzrośnie do kilkudziesięciu centymetrów.

GPS III wprowadzi też trochę zmian do sygnałów wykorzystywanych przez amerykańskie wojsko. Nowa technologia ma być bardziej odporna na zakłócanie. Ich pełne wykorzystanie będzie jednak możliwe dopiero gdy powstanie nowa stacja naziemna, której ukończenie planowane jest na 2021 rok.

Start Falcona 9 jak zwykle możecie oglądać na żywo: