GPS-a

GPSa -Global Positioning System- Estatu Batuetako Defentsarako Departamentuak orbitan dauzkan 24 sateliteren konstelazioa da. Jabetza pribatua izan arren, GPS seinaleak jaso ditzakeen tresna duen edonork doan erabil dezake satelite horien zerbitzua. Hala ere, gero ikusiko den moduan, Estatu Batuetako armadak datuak beste inork baino zehaztasun handiagoarekin jasotzen ditu.

GPS sateliteek etengabe bidaltzen dituzten seinaleei esker, GPS sistemak Lurraren gainazalean dagoen edozer gauzaren edo edozeinen posizioa erakusten du. Seinale horiez baliatuta, eta triangulazio bidez -hortaz hiru seinale beharko dira, hiru satelitetik datozenak-, posizioari buruzko gutxi gorabeherako datuak lor daitezke.

Baina nola finka daiteke posizioa satelite horiek bidaltzen dituzten seinaleetan oinarrituta? Sateliteekiko posizioari buruzko datuak lortu ahal izateko, uneoro haietako bakoitzeko dagoen distantzia jakitea nahitaezkoa da. Hori denbora neurtuta lortzen da, hau da: satelitetik bidaltzen den seinaleak jasotzailearengana iristeko zenbat denbora behar duen neurtzen da. Neurketa hori satelite bakoitzak bidaltzen duen kodeari -kode pseudoaleatorioa- esker egin daiteke, satelite bakoitzak bere kodea baitu. Esate baterako A satelitearen kodea bai Lurretik eta bai satelitetik emititzen da. Lurrean kode hori antzematen bada, kodearen bi bertsio jasotzen dira: Lurretik bidaltzen dena eta sateliteak bidaltzen duena. Jakina, azken hau apur bat beranduago iristen da. Atzerapen hori zehaztasunez neurtzen bada, satelitearekiko distantzia lortzen da, seinale horren abiada ia argiaren abiadaren parekoa baita. Hori bai, sistemak balioa izan dezan, denbora zehatz neurtzeko, ondo sinkronizatuta egon behar du.

Kode pseudoaleatorioa konplexu samarra da, eta horrek baditu abantailak: 1) Zaila da GPS baten seinalea beste GPS baten seinalearekin nahastea. 2) Interferentziak sortzea zailagoa da. 3) Seinalea asko handitu daitekeenez, seinale hori jasotzeko ez dira beharrezkoak antena paraboliko handiak, edozein hargailuk balio dezake.

Sinkronizazioaren gaiarekin sateliteek ez dute arazorik, zehaztasun handiko erloju atomikoez hornituta baitaude. Baina zer gertatzen da Lurreko hargailu merkeekin? Argi dagoenez, ez dute erloju atomikorik, bestela oso garestiak izango lirateke eta. Arazoari irtenbidea emateko, neurtze-akatsak detekta ditzakeen laugarren satelitearen seinalearen irakurketa egiten da. Hasierako hiru sateliteetako seinaleak behar duen denboraren neurketa akatsik gabekoa balitz, laugarren sateliteari egindako neurketak irakurketa bera eman beharko luke. Baina akatsak gertatzen direnez -sateliteetako eta hargailuetako kodeen arteko desfasea- laugarren satelitetik iristen den seinaleak neurketa okerra adierazten du. Horri esker, hargailuak okerra neurtuko du eta irakurketa zehatzagoa izango da.

Beraz, GPS sateliteen erloju atomikoetako zehaztasunaren araberako zehaztasuna lortzen da, orbitan dauden sateliteena alegia. Orbitan… baina non? Teorian, 20.200 kilometroko altueran. Baina uneoro non? Gauzak errazteko, GPS sateliteak oso orbita zehatzean kokatuta daude, atmosferatik kanpo. Horrela, atmosferarekin marruskadurarik ez dagoenez, ez dago sateliteak mugitzeko arrisku handirik. GPS hargailuek badute uneoro satelite bakoitza non dagoen jasotzen duen tresna. Hala eta guztiz ere, Ilargiaren grabitate-indarraren eraginez, Eguzkiaren erradiazioaren eraginez etabarren eraginez akats txikiak gertatzen dira, baina Estatu Batuetako Defentsa Departamentuak ondo kontrolatzen ditu.

Elkarren arteko kontrola ez da horretara mugatzen, sateliteak bidatzen duen kode pseudoaleatoriak satelitea zehatz-mehatz non dagoen adierazten baitu. Sateliteak kontrolatzeko zeregina duten Lurreko radarrek satelite bakoitzari bidaltzen diete informazio hori. Guztia kontrolpean dagoela dirudien arren, arazoak sor daitezke, eta sortu, sortu ere egiten dira:

1. Teorikoki, satelitetik hargailura iristen den seinaleak, argiaren abiaduran eta hutsean barrena etortzen dira; errealitatean, ordea, seinaleak atmosferako geruzak zeharkatu behar ditu, eta horietan seinalearen norabidea desbidera daiteke, atzeratu egin daiteke, eta moteldu egin daiteke. Hori konpontzeko, seinaleak zeharkatzen duen geruza modelizatzea badago, baina modelizazioa matematikoa eta estandarra izango da, eta atmosfera etengabe aldatzen ari da. Beste irtenbide bat, banda bikoitzeko teknologia da, hau da: neurketa zehatzagoa lortzeko, maiztasun desberdineko bi seinale bidaltzea. Teknologia hori, hala ere, soilik hargailu sofistikatuenen esku dago.
2. Hargailura iritsi aurretik seinaleak eraikinekin, argindarraren kableekin eta abarrekin topo egin dezake; ondorioz, neurtze-akatsak sor daitezke. Dena den, hargailu berrienek badute seinale zehatzena bereizten duen sistema.
3. Sateliteak, nahiz eta oso zehatza izan, posizio-akats txikiak izan ditzake, eta erloju atomikoak berak ere izan ditzake.
4. Une bakoitzean bistan dauden sateliteak ondo aukeratu behar dira. Posizioa erabakitzeko aukeratu diren sateliteak beren artean oso urrunduta badaude neurketa zehatzagoa izaten da; gertuago daudenean, berriz, neurketa ez da hain zehatza izaten. Kontua da beti ezin direla urrutien dauden sateliteak aukeratu.
5. Militarrek seinalean akatsak sartzeko aukera dute. Gerra-garaia izanez gero, seinalearen kalitatea kaskartu dezakete eta, horrela, teknologia kontrola dezakete. Izan ere, militarrek badute dekodetzeko giltza, eta hori edukita zehaztasun handiagoa lor dezakete.

GPS sistema Estatu Batuetakoa denez, herrialde asko bere sistema prestatzen ari da. Dagoeneko errusiarrek badute berea -GLONASS-, eta Europako Espazio Agentzia ere antzerako proiektuan ari da lanean.

7kn argitaratua