Από τις αρχές αυτού του αιώνα, οι ελαφρές φορητές συσκευές GPS έχουν γίνει φθηνές και ευρέως διαθέσιμες. Λειτουργώντας από σήματα που εκπέμπονται από μια σειρά δορυφόρων σε τροχιά, αυτές οι μικροσκοπικές συσκευές μπορούν να τριγωνίσουν τη θέση σας οπουδήποτε στην επιφάνεια της γης. Μόλις καθοριστεί η αρχική σας θέση, μπορούν επίσης να παρακολουθούν τις κινήσεις σας, να καθορίζουν την ταχύτητά σας και να εκτελούν πολλούς άλλους υπολογισμούς. Ωστόσο, η τεχνολογία απαιτεί οπτική επαφή με τους δορυφόρους.
Περιορισμοί
Υπάρχουν πολλά μέρη που οι φορητές μονάδες GPS δεν λειτουργούν ή δεν λειτουργούν άσχημα. Εάν βρίσκεστε μέσα σε ένα μεγάλο κτίριο ή ένα εμπορικό κέντρο, υπάρχει μικρή πιθανότητα η συσκευή GPS σας να μπορεί να επιδιορθώσει αρκετούς δορυφόρους για να υπολογίσει τη θέση σας. Το ίδιο ισχύει και αν βρίσκεστε υπόγεια, είτε σε υπόγειο εμπορικό συγκρότημα, σε σήραγγα, σε μετρό ή σε σπήλαιο. Ακόμα και οι πεζοπόροι πάνω από το έδαφος μπορούν περιστασιακά να βρεθούν χωρίς χρησιμοποιήσιμο σήμα αν βρίσκονται κάτω από μια βραχώδη προεξοχή ή στο κάτω μέρος μιας δασώδους χαράδρας. Αυτός είναι ένας αναπόφευκτος περιορισμός της τεχνολογίας GPS.
GPS 101
Οι συσκευές GPS συλλέγουν σήματα από μια σειρά εξελιγμένων δορυφόρων που αρχικά τοποθετήθηκαν σε τροχιά από τον στρατό των ΗΠΑ. Κάθε ένα είναι σε σταθερή ή "γεωστατική" τροχιά γύρω από τη γη και περιέχει εξαιρετικά ακριβή ατομικά ρολόγια. Το GPS σας συγκρίνει τα σήματα από πολλούς δορυφόρους, υπολογίζει πόσο μακριά βρίσκονται από τον εσωτερικό του χρόνο και χρησιμοποιεί αυτά τα στοιχεία για να εντοπίσει τη θέση σας. Κάθε φορά που το φορητό σας GPS μπορεί να κλειδώσει σήματα από τρεις δορυφόρους, μπορεί να σας πει πού βρίσκεστε στην επιφάνεια της γης. Εάν μπορεί να βρει σήματα από τέσσερις ή περισσότερους δορυφόρους, μπορεί επίσης να σας πει το ύψος σας.
Dead Reckoning
Γνωρίζοντας αυτό, ίσως περιμένετε το GPS σας να σας δώσει ένα μήνυμα σφάλματος όταν οδηγείτε μέσω μιας σήραγγας ή αλλιώς χάσετε το σήμα σας. Στην πράξη, αυτό δεν συμβαίνει συνήθως. Μόλις το GPS καθορίσει την αρχική σας θέση, υπολογίζει συνεχώς την τοποθεσία σας σε πραγματικό χρόνο. Αυτό παρέχει την ταχύτητα και την κατεύθυνση του ταξιδιού σας. Όταν εισέρχεστε σε μια σήραγγα, η μονάδα σας χάνει επαφή με τους δορυφόρους. Ωστόσο, γνωρίζει πόσο γρήγορα πηγαίνετε, σε ποιον δρόμο ή σε αυτοκινητόδρομο και σε ποια κατεύθυνση. Από αυτό, το GPS σας κάνει μια έμπειρη εικασία - που παραδοσιακά ονομάζεται "νεκρός υπολογισμός" - για τη θέση σας, έως ότου είναι σε θέση να αποκαταστήσει την επαφή με τους δορυφόρους τοποθέτησης.
Εργασία γύρω
Υπάρχουν πολλές εφαρμογές για ένα υπόγειο σύστημα πλοήγησης και εντοπισμού παρόμοιο με το GPS και έχουν διερευνηθεί αρκετές αντίπαλες τεχνολογίες. Για παράδειγμα, η ιαπωνική εταιρεία Aichi Steel ανέπτυξε μια συσκευή που υπολογίζει μια θέση χρησιμοποιώντας τα μαγνητικά πεδία της γης και ένα επιταχυνσιόμετρο. Σε συνδυασμό με την τεχνολογία GPS, θα παρέχει θεωρητικά απρόσκοπτη πλοήγηση πάνω και κάτω από το έδαφος. Ένα υπόγειο σύστημα που αναπτύχθηκε στην Ελβετία για εξερεύνηση σπηλαίου τοποθετεί τέσσερις πομπούς πάνω από το σπήλαιο, οι οποίοι μπορούν να συνδεθούν με δορυφόρους GPS με τον κανονικό τρόπο. Λαμβάνουν σήματα από έναν πομπό που μεταφέρεται από τον εξερευνητή και μπορούν να τριγωνοποιήσουν αυτό το σήμα για να παρέχουν μια ακριβή θέση.
