Az élet számos területén merül fel nap mint nap az a probléma, hogy a hagyományos GPS rendszerek néhány méteres pontosságát javítsák. Elsősorban azokat a közlekedési területeket érinti ez, ahol az élet- és vagyonbiztonság szempontjából kritikus a navigáció és a hagyományos megoldások ellenőrzésének fokozása a cél.

A differenciális GPS (DGPS) szolgáltatás különböző lehetőségeket kínál a fent említett problémákra. A működés alapja, hogy egy ismert helyzetű földfelszíni vevő méri az egyes GPS műholdak által sugárzott jelek hibáit. Korábbi cikkünkben beszámoltunk már a helymeghatározás pontosságát befolyásoló főbb tényezőkről, köztük a légkör torzító hatásairól is. Ezt hivatott javítani a földi rögzített állomás, mely kisugározza a korrekciós adatokat a mozgó GPS-vevők felé. A vevőknek természetesen rendelkezniük kell ennek a jelnek a vételi lehetőségével („dual frequency”).

Az így megnövelt pontosság csak a rögzített földi állomás környezetében használható ki – legfeljebb néhány száz km – ahol a légkör állapota még azonosnak vehető a rögzített földi állomás fölötti légkör állapotával.

Helyi, földi telepítésű kiegészítő rendszer (GBAS: Ground Based Augmentation System)

Főleg repterek környékén használják a nagyobb pontosság elérésére, a leszállás elősegítésére. Fontosabb tényező ebben az esetben, hogy a földi állomás által nagyobb lesz a rendszer integritása az előforduló hibákkal szemben, így akár megelőzhető egy hibás leszállás is.

Landolást segítő GBAS rendszer működése

Geodéziai alkalmazások (GNSS: Global Navigation Satellite System)

A miliméteres pontosságú helymeghatározásra két lehetőségünk van.

• 2 db GPS vevővel végzünk mérést egyszerre – amiből az egyik egy ismert pozíciójú ponton mér – és ezek adatait szinkronizáljuk.

• A magyarországi 1153 ismert koordinátájú GPS vevőből álló, országos lefedettségű hálózatát használjuk. Ezek az eszközök interneten teszik közzé adataikat, mint fizetős szolgáltatás.  A hálózatot 1991-ben kezdték kiépíteni, mely során egy 24 pontból álló úgynevezett GPS kerethálózatot hoztak létre. Ezt 1995 és 1997 között bővítettek ki a mai végleges darabszámra. Ezzel a megoldással lényegében megspórolható egy GPS vevő, így egyszerűen végezhető bárhol nagy pontosságú helymeghatározás.

Az OGPSH 1153 pontból álló hálózata

Műholdas kiegészítő rendszerek (SBAS: Satellite Based Augmentation System)

 Ezeket a kontinensnyi méretű rendszereket két fő részre lehet osztani. A földi szegmenst földrészenként 25 – 40 db referenciaállomás alkotja, míg az űrszegmenst 2 – 3 geostacionárius pályán lévő (kb 35 000 km magasan) műhold. Ezekről a pontokról sugározzák a korrekciós adatokat a GPS vevők felé. A szolgáltatás ingyenes, mindössze a jelek fogadására és feldolgozására alkalmas vevő készülékre van szükség. A jelenlegi kereskedelmi forgalomban kapható GPS eszközök túlnyomó része ilyen. Magyarországon 2006 óta működik az EGNOS, melyet a Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem működtet. A rendszer problémája, hogy az sarkvidékek körül, a földrajzi szélesség növekedésével csökken a horizont feletti szög, amely alatt a műhold látszik. Így ezeken a területeken kisebb az elérhető pontosság.

Konkrét rendszerek: WAAS (USA), EGNOS (EU), MSAS (Japán) , GAGAN (India)

Összefoglalva a bemutatott megoldásokat mindegyikről elmondható, hogy használatukra nagyon nagy szükség van, ugyanis fokozzák a hagyományos helymeghatározó rendszerek biztonságát és pontosságát. Különösen azokon a területeken fontos az alkalmazásuk, ahol a élet és vagyonbiztonság a kritikus szempont (safety critical applications).