Toimin usean vuoden ajan erilaisissa opetustehtävissä, joissa yhtenä aiheena oli GPS-järjestelmät kaikkine osatekijöineen. Aiheeseen liittyy paljon enemmän kuin perinteiset pakkatiedon tallentimet eli tuttavallisemmin navigaattorit. On hyvä ymmärtää myös hieman laajemmin tekniikkaa, jota käyttää. Tämä sama totuushan pätee myös tietotekniikkaan.
Vaikka Global Positioning System eli GPS suunniteltiin alun perin Yhdysvaltain armeijalle, sillä on nyt tärkeä rooli elämässämme. Kuluttajatason navigaattorit ovat vuosien ajan käyttäneet yksitaajuisia GPS-vastaanottimia sijaintitiedon määrittämiseen, siis vanhaa taajuutt nimeltään L1. Tähän on tullut kuitenkin pikkuhiljalleen muutos, joka on saattanut jäädä monilta huomaamatta: uudet paikannuslaitteistot ovat saaneet tuekseen myös toisen GPS-taajuuden, nimeltään L5. Kun seuraavan kerran menet ostoksille aikeissa hankkia navigaattori, kannattaa kysyä myyjältä: "tukeeko tämä laite L5 signaalia?" Mikäli vastaus on kyllä tai OK, niin kannattaa siirtyä neuvottelemaan kauppahinnasta, muussa tapauksessa kannattaa harkita myyjän vaihtamista, koska asiantuntemus ei ole ihan kohdillaan GPS:n osalta. Siinä missä myyjät tuntevat kyllä 5G -mobiiliverkon, tulisi heidän tietää ja tuntea myös L5.
Mikä sitten on tuo GPS L5 ja mitä sillä tekee?
L1-signaalia käytetään laajalti, ja se on auttanut muuttamaan maailmaa suurella tavalla. Mutta tämä taajuus on altis monitievirheille, jotka syntyvät, kun rakennukset, maa ja muut esineet heijastavat joitain GPS-signaaleja ennen vastaanottimen saavuttamista. Tämä on sellaista "luonnollista häirintää", joka liittyy käytettävään tekniikkaan ilman, että kukaan ulkopuolinen siihen yrittäisi muutoin vaikuttaa.
GPS-sijaintien määrittäminen perustuu satelliittietäisyyksien mittaamiseen, joten nämä heijastukset aiheuttavat ongelman, koska ne näyttävät eri etäisyyden kuin signaali, joka saavuttaa vastaanottimen suoraan satelliitista. L1-signaalit eivät myöskään ole kovin tehokkaita kulkemaan fyysisten esteiden läpi.
 |
| GPS-signaalit 28.2.2024 |
Viime vuosina Yhdysvaltain hallitus on toteuttanut GPS-modernisointiohjelmaa pysyäkseen kehittyvän tekniikan mukana. Osana tätä modernisointityötä sen hallinnoimat satelliitit lähettävät kolmea uutta GPS-signaalia siviilikäyttöön: L2, L5 ja L1C.
L1C on vielä kehitysvaiheessa eikä tarjoa navigointitietoja, mutta L2- ja L5-signaalit ovat olleet käytössä jo kesäkuusta 2022 L2-signaalia lähettää enemmän satelliitteja kuin L5-signaalia. Yhdysvaltain hallitus pyrkii parantamaan GPS-sijainnin tarkkuutta siviilikäyttöön näillä uusilla signaaleilla. Toki samalla tekniikka palvelee luonnollisesti myös sotilaspoliittisia tarkoitusperiä.
Vaikka sekä L2- että L5-signaalit ovat tehokkaampia kuin L1-signaali ja niillä on enemmän kaistanleveyttä, L5 on paras kolmesta melkein kaikessa, mukaan lukien häiriöiden ja monitievirheiden käsittely. Lisäksi L2: ta on tarkoitus käyttää L1-signaalin kanssa sen tarkkuuden parantamiseksi; L5-signaali voidaan tulkita itsenäisesti eli se ei tarvitse tuekseen toista signaalia.
L5 - faktoja tarkemmin
L5 aloitti lähetykset tuetuilla satelliiteilla jo vuonna 2014, ja kesäkuusta 2022 lähtien sitä on lähettänyt 17 GPS-satelliittia. Koska alle 18–24 satelliitin lähettämää GPS-signaalia pidetään rajoitetusti hyödyllisenä, L5 tarvitsee vielä ainakin yhden satelliitin laukaisun tullakseen kohtuullisen hyödylliseksi. 24 L5-yhteensopivan satelliitin odotetaan saapuvan taivaalle vuoteen 2027 mennessä.
Kuten edellä mainittiin, L5 on edistynein siviilikäyttöön saatavilla oleva GPS-signaali. Vaikka se on tarkoitettu ensisijaisesti elämän kannalta kriittisiin ja suorituskykyisiin sovelluksiin, kuten lentokoneiden navigointiin, se on kaikkien saatavilla, kuten L1-signaalikin. Näin myös massamarkkinoiden kuluttajalaitteiden, kuten älypuhelimien, kuntoseurantalaitteiden, auton navigointijärjestelmien ja älykellojen, valmistajat integroivat sen laitteisiinsa tarjotakseen parhaan mahdollisen GPS-kokemuksen. Tämän takia kannattaakin jatkossa tarkastaa, tukeeko ostettava navigaattori L5-signaalia.
Yksi L5-signaalin tärkeimmistä eduista on, että se käyttää 1176.45 MHz: n radiotaajuutta, joka on varattu ilmailunavigointiin maailmanlaajuisesti. Sellaisenaan sen ei tarvitse huolehtia minkään muun radioaaltoliikenteen aiheuttamista häiriöistä tällä taajuudella, kuten televisiolähetykset, tutkat ja kaikki maassa sijaitsevat navigointilaitteet.
L5-tietojen avulla laitteesi voi käyttää kehittyneempiä menetelmiä määrittääkseen, missä signaaleissa on vähemmän virheitä, ja määrittääkseen sijainnin tehokkaasti. Se on erityisen hyödyllinen alueilla, joilla GPS-signaali voidaan vastaanottaa, mutta se on vakavasti heikentynyt jostain syystä. Tällaisissa tilanteissa L5 voi lisääntyneen kaistanleveyden ansiosta tarjota enemmän tietoa, joka on hyödyllistä vastaanotetussa signaalissa olevien heijastusten määrittämisessä. Lisäksi vahvempi L5-signaali parantaa kattavuutta tiheissä kaupunkiympäristöissä ja auttaa laitteita lukitsemaan sijainnin nopeasti. Lopuksi sen matalampi taajuus parantaa vastaanottoa sisäkäytössä.
Voit siis odottaa, että laitteet, jotka pystyvät vastaanottamaan L5-signaalin, tarjoavat tarkempia sijaintitietoja kuin laitteet, joissa on pelkästään ja ainoastaan vain L1- tai L2-signaali.
Laitevalmistajien reagointi L5-signaaliin paikkatiedon osalta
Laitevalmistajat ovat alkaneet käyttää L5-signaalia osana kaksitaajuista GPS:ää L1-signaalin rinnalla. Xiaomi Mi 8 oli ensimmäinen älypuhelin, joka sai L5-tuen vuonna 2018, mutta siitä lähtien markkinoille on tullut useita laitteita, joilla on sama ominaisuus.
Joitakin suosittuja laitteita, joiden tiedetään pystyvän vastaanottamaan L5 GPS -signaalia, ovat Apple Watch Ultra, Garmin GPSMAP 65, 65s ja 66sr kädessä pidettävät GPS-seurantalaitteet, Google Pixel 4-, 5- ja 6-sarjan puhelimet sekä Samsungin Galaxy S22+-, S21+- ja S21 Ultra -puhelimet. Tuotemerkkikirjo päivittyy näiltä osin jatkuvasti uusien tuotteiden tullessa markkinoille, joten on hyvä tarkastaa tilanne aina tapauskohtaisesti, mikäli asia kiinnostaa uutta laitetta hankittaessa.
Toimiiko nykyinen laitteesi jo L5-signaalin kanssa?
Tämä on kysymys johon törmään usein, kun ollen ottanut tämän asian esille. Asiahan on helppo tarkastaa: nykyisille puhelimille löytyy sovelluskaupoista ohjelmia, jotka kertovat asian laidan. Navigaattoreiden ja muiden tuotteiden osalta tilanne on hieman haastavampi, sillä niihin ei monestikaan saa asenneltua omia laajennuksia, joten täytyy turvautu ja usko siihen mitä laitteen teknisissä ominaisuuksissa sanotaan laitteesta.
Esimerkiksi Android-puhelimiin löytyy sovelluskaupasta hyvä sovelluslaajennus, GBBSLogger, jonka avulla on helppoa tarkastella maailmanlaajuisen satelliitinavigointijärjestelmän (GNSS) tietoja ja katsoa onko L5-signaali vastaanotettavissa. Myös PGSTest-sovellus toimii hieman vastaavalla tavalla Android-laitteilla L5:n osalta.
Muista myös tämä!
Yhdysvaltain hallituksen omistama GPS ei ole ainoa maailmanlaajuinen satelliittinavigointijärjestelmä (GNSS). Se ei myöskään ole ainoa GNNS, joka käyttää L5-signaalia. Kiinan BeiDou, EU:n Galileo, Intian IRNSS ja Japanin QZSS lähettävät myös signaaleja L5-taajuudella. Lisäksi Venäjän Glonass aikoo laukaista satelliitteja, jotka pystyvät lähettämään L5-signaalin vuoteen 2025 mennessä.
Näiden satelliittijärjestelmien L5-signaaleja voidaan käyttää monissa kuluttajatason laitteiden käyttämissä GPS-vastaanottimissa. Nämä multi-GNSS-vastaanottimet voivat tarjota jopa paremman paikannustarkkuuden kuin ne, jotka käyttävät vain GPS:ää. Näin ollen on hyvä tarkastaa myös se vaihtoehto, pystyykö laite käyttämään useampaan satelliittipalvelua perinteisen GPS:n lisäksi.
Summa summarum
L5-signaali on tervetullut lisä GPS-arsenaaliin. Se voi parantaa merkittävästi laitteidesi sijainnin tarkkuutta, nopeuttaa sijainnin lukitsemista ja jopa toimia paremmin paikoissa, joissa vanha L1-signaali yleensä takkuaa tai kuuluu heikosti.
Tätä kirjoitettaessa Yhdysvaltain hallitus ei kuitenkaan ole vielä asettanut tarpeeksi satelliitteja L5-signaalin saattamiseksi virallisesti toimintakykyiseksi, joten kestää ainakin pari vuotta, ennen kuin saamme kaikki sen hyödyt.
Tätä odotellessa 😊
@ri
Ei kommentteja:
Lähetä kommentti