כשאומרים לאדם מהרחוב "שרותים מבוססי מיקום
לטלפונים סלולריים" הוא ישר יענה “GPS”. אין זה
מקרה. כל הטכנולוגיות שהוזכרו המבוססות רשת או זיהוי תא הן אולי יותר
פשוטות מ-GPS אך אינן
נפוצות, בעוד שכל חייל קרבי ישראלי מכיר את ה-GPS הנמצאת
בשימוש רחב בתחומים רבים. תחומים רבים – אמנם,אבל לאוו דווקא בטלפונים
סלולרים.
מערכות GPS מחשבות
מיקום אוביקט על-ידי ביצוע מדידות של מרחק וזמן בינו לבין לפחות 3 מתוך
28 לוויינים של צבא ארה"ב החגים סביב כדור-הארץ.
הלווינים נעים במרחק 11000 מייל ימי ב-6
מסלולים שונים ומשדרים בשני תדרים, אחד מתדרים אלו מיועד לשימושים
אזרחיים וכינויו L1.
סיגנל ה-GPS מכיל שלוש
רצועות מידע:
קוד פסאודו-רנדומלי אשר מטרתו
לזהות את הלווין המשדר.
מידע אפרמלי (ephermis). מצב הלווין, הזמן והשעה.
מידע אלמנכי (almanac). מיקום הלווין במסלול ומיקומי שאר
הלווינים.
שעוניים מדוייקים להפליא בתוך כל לווין
מוסיפים "תג זמן" לגל הנושא כחלק מהמידע האפרמלי. כשמכשיר
ה-GPS רושם את המידע מ-3 או יותר לוויני GPS (יש צורך בארבעה לווינים לאיכון תלת-מימדי), המכשיר
יכול לקבוע מהו המרחק של כל לווין. שילוב של מידע זה עם המידע לגבי
מיקום הלווינים (מידע אלמנכי) מאפשר בעזרת שילוש לקבוע את מיקום
המשתמש. כל זאת הודות ליכולת מכשיר ה-GPS למדוד את
העיכובים הקטנים בקבלת האות מכל לווין.
החסרון העיקרי באיכון GPS מסורתי הוא
הזמן הרב שלוקח על מנת לקבוע מהו מיקום המכשיר, כלומר לקבל איכון.
למרות שלווינים משדרים בתדר קבוע, היסט הדופלר הנגרם כתוצאה מתנועת
הלווין מגיע לעיתים לכ-4.2 קה"צ. כמו-כן מהירות תנועת מכשיר
ה-GPS משפיעה לרעה על המדידות הללו. כתוצאה, לא מספיק למדוד
תדר יחיד אלא יש צורך לסרוק רוחב פס רחב כדי לגלות את האות. לאחר
האיתור, יש צורך לעקוב אחר האות הזה כדי לקבל את כל המידע הנחוץ להוצאת
האינפורמציה בנוגע למיקום. שיטה זו אולי יעילה אם אני משתמתש השואל
"איפה אני?" אך איטית מדי לשימוש באפליקציות מבוססות מיקום בטלפונים
סלולריים הדורשות עדכון מתמיד ובהן המכשיר אינו משמש אך ורק לשאילתות
המיקום.
אחת מההתקדמויות הגדולות בכל הנוגע לשימוש
ב-GPS היתה במאי 2000 כאשר תדר ה-L1 אשר היה
חסום לשימושים מסחריים ופתוח רק לאלו הצבאיים בלבד, נפתח לשימוש אזרחי.
תדר זה מאפשר דיוק רב בהרבה והגדיל את השימוש בשימושים מסחריים. אי
הדיוקים במדידה דו מימדית לדוגמא, קטנו מ 10-60 מטר ל-2.8 מטר! אך
השיפור הרב ביותר בדיוק הגיע במדידות הוורטיקליות (תלת-מידי) שם השיפור
היה פי 25 – מדיוק של 100 מטר ל-4.6 מטר.