Havlas.eu

Satelitní navigační zařízení, ukrytá pod zkratkou GPS, se pomalu stávají běžnou součástí života motoristů — a nejen jich. Jak ale vlastně takové přístroje fungují, jaká je jejich přesnost a spolehlivost, jaké máme při jejich nákupu možnosti a na co je třeba dát si pozor?

Jak to celé funguje?

GPS je zkratka z anglického Global Positioning System, což bychom mohli do češtiny volně přeložit jako „celosvětový systém pro určování polohy“. Znamená to tedy, že jakýkoli GPS přístroj můžete použít kdekoliv na světě. A co víc, investicí do něj vaše náklady končí — za používání tohoto navigačního přístroje se žádné další poplatky nevybírají. Klidně tedy zapomeňte na principy známé z mobilních telefonů, které jsou doma drahé, v cizině ještě dražší a v exotických zemích a méně dostupných lokalitách nefungují. GPS funguje všude a je zdarma.

Počátek systému GPS — nosič Delta s GPS družicí na palubě startuje do kosmu.

Celosvětová dostupnost GPS je možná díky tomu, že jde o systém satelitní. Na oběžné dráze kolem Země se nachází 24 družic, které rotují po přesně definovaných trasách a vysílají rádiový signál. GPS přijímač tento signál přijme, dozví se přesnou polohu družice i přesný čas vyslání signálu a podle fyzikálních zákonitostí vypočítá vzdálenost, kterou signál urazil. Pokud má takto k dispozici signál alespoň od třech družic, dokáže určit svou polohu. (Tato poloha se obvykle určuje v celosvětovém geodetickém systému WGS-84.)

Přesnost systému

Celý GPS je navržen tak, aby kdekoliv na světě byl neustále dostupný signál alespoň ze tří družic, a aby tedy bylo možné určit polohu. Ve většině případů je však signálů z družic více (obvykle šest až osm), což razantně zvyšuje přesnost výsledného určení polohy. U běžných přístrojů se tak přesnost měření pohybuje v toleranci +/– jeden až dvacet metrů. V extrémně nepříznivých podmínkách však může být nepřesnost i v řádech desítek metrů.

Možná si teď říkáte, jak je možné, že se v něčem tak přesně definovaném, jako jsou fyzikální zákony, objevují (resp. výjimečně mohou objevit) tak velké nepřesnosti. Je třeba si uvědomit, že rádiové signály narušuje mnoho faktorů – špatné počasí, elektromagnetické pole kolem elektrických vedení, ale třeba i vysoké budovy a kovové objekty. Koneckonců motoristé ví, že ani příjem obyčejného rádia není v autě mnohdy bezproblémový, a přitom jeho signál nemusí urazit obrovskou vzdálenost a překonat atmosféru Země, jako to dělají signály z družic…

Družice GPS — oběžnou dráhu kolem Země brázdí 24 takových zařízení.

Právě vzdálenost satelitů způsobuje, že signál dorazí na povrch Země dosti slabý. Díky tomu musí mít navigační přístroj „přímou viditelnost“ na družici (tj. nesmí mít v cestě žádný pevný objekt), aby dokázal její signál zachytit. „Gépéeska“ vám tedy rozhodně nebude fungovat uvnitř budov, ale problémy se zachycením signálu můžete mít i ve městech mezi vysokými budovami, v úzkém údolí mezi kopci a podobně. Samozřejmě vše záleží také na konkrétním výrobci, respektive na kvalitě jeho výrobků.

Další (ne)výhody

Všímavější čtenáři už jistě postřehli, že přístroj GPS je pouze pasivním přijímačem signálu a sám nic nevysílá. Díky tomu se nemusíte bát, že by vás, jako vlastníky navigačního zařízení, někdo sledoval. Na druhé straně, když o sledování stojíte (například v případě firemních vozidel nebo při určování polohy, voláte-li o pomoc v nouzi), nezbývá než si přizvat na pomoc technologii jinou. Onu pomocnou ruku obvykle představuje mobilní telefon: Jeho polohu totiž lze (sice méně přesně, ale přece jen) vysledovat. Ještě lepší je, když si mobilní telefon s navigací rozumí a v rámci datových přenosů dokáže odeslat přesnou GPS souřadnici.

Oběžné dráhy GPS-družic.

Další drobnou nevýhodou GPS je to, že když stojíte, přístroj nedokáže určit, odkud signály přicházejí, a tedy ani to, kterým směrem pokračovat. U automobilových navigačních přístrojů to velká komplikace není (přístroj ví, z kterého směru jste přijeli), ale u přístrojů turistických je vhodným (vestavěným) doplňkem elektronický kompas, který tento problém vyřeší. Avšak pokud se přístroj pohybuje, dokáže měřit i rychlost pohybu – a to zpravidla přesněji než mnohé tachometry.

Jistou nevýhodou může být i pomalejší start navigačního přístroje. To je způsobeno tím, že přístroj musí získat aktuální data o družicovém systému: Celý systém je totiž provázen různými korekcemi, a tak platnost dat o něm je pouhé čtyři hodiny. K tomu se navíc může u méně kvalitních zařízení přidat zdlouhavé propočítávání tra­sy.

Mapy – alfa a omega navigace

Samo určení polohy je funkce sice šikovná, ale pokud bychom nevěděli, kam pokračovat, příliš platná by nám nebyla. Nedílnou součástí navigačního přístroje jsou mapové podklady, které bloudícímu pocestnému ukáží cestu. Žádný navigační přístroj však neobsahuje všechny mapy. Při jeho koupi je teda třeba vědět, které regiony má přístroj „zmapované“. Dále by vás mělo zajímat, o jak podrobné mapy jde. Pokud chcete například dělat výlety po rakouských hradech, pouhá mapa rakouské dálniční sítě vám příliš nepomůže. Ale na cestu do Chorvatska stačí bohatě.

Turistická navigační zařízení vydrží déle bez napájení a jsou i bytelnější.

Dalším hlediskem by samozřejmě měla být i kvalita mapových podkladů – nebude se vás přístroj snažit navádět po polní cestě (kde se podle předpisů dá jet „devadesátkou“), abyste „ušetřili čas“, když byste mohli jet po rovné asfaltové silnici v obci? Navíc jsou-li podklady hodně kvalitní, mohou vám pomoci nejen s hledáním správné cesty, ale i při řízení: Zejména v noci oceníte, když znáte tvar zatáček předem. Bohužel kvalitu mapových podkladů předem nepoznáte, a tak nemáte-li možnost si přístroj předem vyzkoušet, budete se muset spolehnout na odborné recenze v časopisech či na internetu. Můžete však zjistit, kolik doplňkových informacích mapy obsahují (kde je nejbližší restaurace?) či které jiné užitečné funkce mají (například ve větších městech neocenitelné řazení do pruhů na víceproudých komunikacích).

I když ale koupíte přístroj s kvalitními mapami, nemáte úplně vyhráno. Situace (zejména) na silnicích se mění relativně často, a tak tam, kde se včera dalo bez problémů projet, může být dnes jednosměrná ulice. Nebo naopak nemá cenu nově otevřenou dálnici objíždět po rozbitých silnicích třetí třídy. Zajímejte se tedy také o to, zda a za jakých podmínek je možné mapy aktualizovat.

Druhy navigačních přístrojů

Navigační systémy námořní (v našich zeměpisných šířkách nevyužitelné) i letecké můžeme klidně pominout. Pokud se dnes řekne „gépéeska“, má tím dotyčný na mysli zpravidla navigační přístroj do automobilu – přenosnou krabičku, která se přísavkou připevní na přední sklo vozu a na relativně velkém barevném displeji ukazuje, kudy kam. Takové zařízení pořídíte už za cenu od 4 000 Kč, ale můžete si koupit i přístroj za 12 000 Kč. Cenu přitom nezvyšují jen kvalitnější mapové podklady, ale také doplňkové funkce — například přehrávač hudby a videa, možnost bezdrátového propojení s mobilním telefonem a další schopnosti. Při koupi tedy dávejte pozor na to, abyste zbytečně nezaplatili za funkce, které nepoužijete.

Druhou kategorií jsou navigační přístroje turistické. Na rozdíl od těch automobilových jsou sice menší, ale zato vydrží podstatně delší dobu pracovat na baterii. (Brát si automobilové navigační zařízení do lesa nemá cenu, i kdyby obsahovalo turistické mapy.) Také jejich odolnost vůči povětrnostním podmínkám bývá zpravidla lepší a jsou ideální pro geocaching, zajímavou turisticko-navigační hru (více na Geocaching.cz). Pokud však čekáte, že turistické navigační přístroje budou levnější než ty automobilové, musíme vás zklamat. Cenová hladina je zhruba stejná.

Moderní navigační systémy komunikují s uživatelem česky.

Poslední kategorií jsou smartphony – „chytré“ mobilní telefony. Některé z nich mají totiž zabudován GPS čip, a když do takového telefonu doinstalujete navigační software s mapami, máte v ruce navigační zařízení. Nemusíte přitom s sebou tahat další přístroj a vyjde vás to i levněji. Pozor však na to, že v „telefonu obsahujícím GPS navigaci“ nemusí být předinstalován navigační software a mapové podklady — jejich následná koupě však není vůbec levná záležitost. Přitom už samotné smartphony nepořídíte rozhodně za hubičku. Jejich ceny se pohybují kolem 10 000 Kč. Na druhé straně jde o takový malý počítač a počet funkcí, které smartphone zastane, je nepřeberný. Jde jen o to, jestli je využijete…