Satelitní určování polohy - pohled na technologie budoucnosti

GPS z anglického Global Positioning System (globální polohovací systém) je základem pro sledování vozidel a zásilek. Nové systémy jako Galileo nabízejí několik slibných možností, ale dokonce ani v budoucnu nebude satelitní určování polohy vhodné pro všechny logistické aplikace.

Kde se nacházím? Přepravci zboží si kladou tuto otázku již více než 2 000 let. Námořníci obchodních plavidel určovali svou polohu pomocí výrazných orientačních bodů v krajině, majáků a spolehlivých námořních map. To byl jediný způsob, jak najít nejrychlejší trasu a odhadnout čas, kdy dorazí do cíle. Schopnost vypočítat optimální trasu a stanovit odhadovaný čas příjezdu (ETA─ estimated time of arivel) s vysokou přesností je pro logistické společnosti i dnes velmi ceněnou devizou. K tomu je zapotřebí neustále a co nejpřesněji určovat polohu všech dopravních prostředků a zásilek. V dnešní době se však v logistice nesledují orientační body, ale široká škála bezdrátových majáků, tzv. beacons.

Nejznámějším z nich je určování polohy pomocí globálního navigačního satelitního systému (GNSS). Již více než 20 let zpracovává většina přijímačů ve vozidlech, sledovacích zařízeních nebo v chytrých telefonech signály z přibližně 30 amerických satelitů GPS, které obíhají kolem Země v nadmořské výšce 20 000 kilometrů. Tyto přijímače také využívají údaje o poloze z ruského GLONASS nebo čínského BeiDousystem, ale jen hrstka přijímačů již používá data z evropských satelitů Galileo. Spouštění systému Galileo začalo v roce 2011 a ještě stále není dokončeno. 26 z plánovaných 30 satelitů je na oběžné dráze, přičemž poslední kroky by měly být dokončeny v období let 2021–2022. Potom bude Galileo nejpokročilejší GNSS nabízející špičkovou spolehlivost a nejvyšší míru přesnosti. USA však nadále postupně vylepšují první a druhou generaci svých satelitů GPS, takže ve střednědobém horizontu budou všechny systémy poskytovat víceméně stejnou kvalitu dat. GNSS první a druhé generace mohou dosáhnout přesnosti v určování polohy 10 až 15 metrů; sofistikovanější satelity jako Galileo budou schopny zlepšit přesnost na 4 až 8 metrů. Takovou přesnost však může negativně ovlivnit několik faktorů, například odraz signálu, zejména v městských kaňonech (ve vysoké městské zástavbě). Tyto odrazy zkreslují přesný čas přenosu satelitního signálu, který je nezbytný pro přesný výpočet polohy. Testy v mezinárodní logistické společnosti DACHSER odhalily slabé stránky používání GPS, například při určování, na které nakládací bráně se návěs nachází. V tomto případě použití samotné GPS nedokázalo dosáhnout 99,9procentní spolehlivosti.

Nové „majáky“

Jednou z možností pro použití GPS k určení polohy s větší přesností (do 20 centimetrů) a spolehlivostí je diferenciální GPS (DGPS). V tomto systému vysílač vysílá další signál, který je následně zpracován na Zemi. Nevýhodou této bezdrátové služby je, že není k dispozici všude, obvykle je zpoplatněna a znamená vyšší spotřebu energie v přijímači. Z těchto důvodů je DGPS vhodným řešením pouze ve velmi specifických případech.

S pomocí služby High Accuracy Service (HAS) plánuje Galileo nabídnout další signál přímo z oběžné dráhy, aby dosáhl přesnosti do 20 centimetrů. V rozporu s původními plány má být tato služba pro uživatele bezplatná. Stále to ale neřeší problém s odrazem a HAS s největší pravděpodobností nebude schopen nabídnout přesnost na úrovni centimetrů pro aplikace v reálném čase, protože zpracování dalšího signálu může trvat až 30 minut. V každém případě ještě nebyly provedeny žádné praktické testy HAS, protože ten dosud není k dispozici. Během příštích několika let bude satelitní určování polohy poskytovat přesnější údaje o poloze, ale z technických důvodů budou stále existovat nepřesnosti a omezení. Uvnitř budov nebo v konstrukcích, jako jsou například námořní kontejnery, nebudou GPS a podobné systémy kvůli silnému odstínění signálu schopny poskytovat skutečně přesná data ani v budoucnu. Logističtí hráči však mohou k určování polohy využít alternativní nebo doplňkové „majáky“, zejména mobilní základny, Wi-Fi routery, majáky BLE, RTLS, SLAM nebo optické systémy ─ každá technologie má své pro a proti. Proto pro využití v logistice v budoucnu nebude existovat jen jedna lokalizační technologie. Místo toho budou logistické společnosti hledat správnou kombinaci technologií pro každý případ použití a vždy budou hledat tu nejlepší odpověď na otázku „Kde se právě nacházím?“