Tarsoly Péter (2010)
Nyugat-magyarországi Egyetem
Az abszolút helymeghatározás, tehát a műholdas navigációra épülő helymeghatározás széles körű felhasználási területtel rendelkezik. A csoportosítás a felhasználási kör alapján lehetséges:
lakossági célú felhasználás
üzleti célú felhasználás
közcélú felhasználás.
Az emberek információ iránti igénye folyamatosan nővekedik. Ezzel összefüggésben egyre többen használnak valamilyen navigációs készüléket a mindennapi tevékenységük során. Eleinte csak a nagyobb cégek engedhették meg maguknak ilyen jellegű technológiál alkalmazását, mára már azonban az árak csökkenésével ezek az eszközök mindenki számára hozzáférhetővé váltak. A szigorú értelemben vett munkavégzés céljára történő navigáció használat mellett egyre többen használnak navigációs készüléket szabadidős tevékenységhez. Mindez arra mutat, hogy a műholdas helymeghatározás továbbra is egy dinamikusan fejlődő ágazat marad, egyre újabb és újabb technológiák kerülnek majd kialakításra, kiszolgálva ezzel az emberek információk iránti igényét.
Napjainkban a legelterjedtebb felhasználási területe a műholdak segítségével végzett navigációnak. Ez az alfejezet célul tűzi ki a legfontosabb lakossági alkalmazási területek összefoglalását a teljesség igénye nélkül. (7-10. ábra)
Szabadidős tevékenység: Elsősorban a túrázók, tájfutók és a gyalogosok számára nagyon hasznos a navigáció ilyen célú felhasználása. A gyalogosok és a túrázók számára a műszerforgalmazók kisméretű, zsebben elférő kézi GPS vevőket fejlesztettek ki Az egyszerűbb navigációs GPS vevők csak az amerikai GPS műholdak jeleinek a vételére alkalmasak az újabb típusok azonban képesek EGNOS korrekciók vételére is, amellyel jelentős pozíciójavulás érhető el. A legtöbb vevőkészülék rendelkezik saját térkép formátummal és valamilyen megjeleníthető digitális térképi adatbázissal, amely az előre definiált adatokon túl saját adatokkal is kibővíthető. Például: GPS Map 60/DTA050
Információs adatbázis nyújtotta lehetőségek: Az információnyújtás területén széles felhasználási területen a pontos helymeghatározást használó alkalmazások, amelyek egy adott területre koncentrálva saját információs rendszerrel segítik a felhasználót. Ez megvalósulható egy adatbázis segítségével is. Például: a nyaralóknak, turistáknak nagyon hasznos, ha meg tudják nézni, hol van a szállásuk közelében étterem, szórakozóhely, milyen látnivaló van a közelben, hol talál postát, bankot vagy akár megnézhetik, hol van a közelben benzinkút. Ezek az információk az adatbázison keresztül könnyen bővíthetők, javíthatók, így mindig valós képet kapunk a digitális térképen.
Vagyon- és életvédelemhez kapcsolódó alkalmazások: Fontos területévé vált a műholdas helymeghatározásnak a bűncselekmények megelőzése, illetve az elkövetett bűncselekmények felderítésének elősegítése. A biztonságtechnikai megoldásokhoz egyre többször használják a műholdas navigációs technológián alapuló biztonsági eszközöket. Magánszemély vagy hivatalos személy részére gyorsan nyújtható segítség baj esetén, ha tudjuk a pontos helyüket. Nemcsak magukat a személyeket lehet megvédeni, az értéktárgyaikat is (autó, mobiltelefon stb.) egy jeladó segítségével. A teherfuvarozó cégeknél egyre elterjedtebb ennek a módszernek az alkalmazása. Így mindig tudják, merre járnak az áruval, és ha letér, a sofőr a kijelölt útról azonnal jelez a rendszer a diszpécsernek, az elektronika pedig letiltja a gyújtást, lehetetlenné téve a továbbhaladást. Az így beépített technika a tolvajok elleni védekezést is segíti. A rendszer érzékeli a jármű megemelését, az ajtók nyitását vagy üveg betörését.
Közlekedéshez kapcsolódó lakossági alkalmazások: A GPS rendszerhez csatlakozva már léteznek a gépjármű helyének meghatározását, tájékozódást és navigációt elősegítő alkalmazások.
Három részre bontanám a közlekedéssel kapcsolatos használati területeket:
Navigáció: Az autóba gyárilag beépített vagy kézi elektronikus térképek segítségével pontos tájékozódás és navigáció válik lehetségessé. Napjainkban a PDA (Personal Digital Assistant) és a PNA (Personal Navigation Assistant) kezd egyre jobban elterjedni az emberek körében. Könnyen megtanulható a kezelése és egyszerűbb a közlekedés ennek segítségével. A kézi alkalmazás nemcsak a járművezetők tájékozódásán könnyít, hanem a gyalogosok, a kerékpárral közlekedők, és a vízi- és légi közlekedésén is.
Útvonaltervezés: Lehetőségünk nyílik a navigációs szoftverek segítségével a kívánt útvonal legoptimálisabb megtervezésére. Csomópontokat iktathatunk be az útvonalunkba, megadhatjuk, hogy autópályán vagy mely alsóbb rendű úton szeretnénk menni, melyik városon keresztül... stb.
Ha csak az indulási és érkezési helyet adjuk meg, a szoftver úgy a legrövidebb utat tervezi meg. A program segítségével számítani tudjuk a költséget és az út időtartamát is. Ha letérnénk a tervezett útról, újratervezi az érkezési helyhez a legoptimálisabb új utat.
A tervezett útvonal ismeretében lehetőség van arra, hogy a szolgáltatást használó csak a számára fontos közlekedési információkat kapja meg. A közúti balesetekről, útlezárásokról, közlekedési dugókról vagy forgalmi dinamikáról szerzett információk lehetőséget biztosítanak a haladási útvonal módosítására, amely által csökkenthető a menetidő és elkerülhetők ezek a kellemetlenségek. Ezt a fedélzeti navigáció biztosítja. Ahhoz, hogy a kapcsolatot meg tudjuk teremteni szükségünk van, valamilyen kommunikációs eszközre például mobiltelefonra (TMC-vel Traffic Message Channel), mellyel kombinálva a rendszer biztosítja, hogy a közlekedés szereplői folyamatosan aktuális információkat kapjanak a forgalomról
3.Úthasználati díjszámítás: A díj ellenében használható utak (például: autópálya) ma még sok ember számára elérhetetlenek. A műholdas rendszer az adott útvonalon megtett távolság kalkulációjával egy igazságosabb díjazási módszert kínál.
Az üzleti területen is számos feladatnál lehet használni a műholdas helymeghatározó rendszereket navigáció céljára. Ilyen felhasználási területek a mezőgazdaság, szállítmányozás, tömegközlekedés, energiaipar, távközlés, pénzügyi és banki szolgáltatások, műszaki és mérnöki alkalmazások. (7-11. ábra)
Szállítmányozás: A közlekedésben a következő féle navigációkról beszélhetünk: közúti navigáció, vízi, vasúti vagy hajózási navigáció és légi navigáció.
A közúti navigáció üzleti célú felhasználása lényegében megegyezik a lakossági szolgáltatásoknál említettekkel.
Vízi navigációnál a GPS-re töltött hajózási térkép alapján útvonalak tervezhetők, melyeken a készülék végigvezet. A hajós GPS-ek riasztanak a veszélyes pontok esetén, például hajóroncs vagy zátony, és riasztanak akkor is, ha megadottnál nagyobb elmozdulás (horgony-riasztás) történik. A legfejlettebb készülékek az un. autópilot-funkció segítségével képesek akár a hajót is elvezetni a megadott útvonalon.
Légi navigáció: A légi fuvarozásnál a forgalom fokozódása figyelhető meg. A műholdas navigációs rendszer használata nemcsak a növekvő légi forgalom hatékonyabbá tételét segíti elő, hanem nagymértékben emeli a légi közlekedés, ezáltal a légi cargo forgalom biztonságát is. A navigációs vevőről leolvasható a pillanatnyi pozíció, a célpont iránya és távolsága, a pillanatnyi magasság, sebesség, és egyéb adatok. Professzionális repülés (utas- és áruszállítás): a nagy pontosságú repülős GPS-ek a célpontra történő navigáción túl akár a leszállópályára történő rávezetésben is képesek segédkezni, a repülési útvonal megtervezését pedig feltöltött légtér-adatbázis segíti.
Vasúti navigáció személyszállítás mellett közúti szállítmányozás kiegészítője is. Meg kell teremteni a polgári és a kereskedelmi szolgáltatások összhangját, biztonságát.
Veszélyes illetve értékes anyagok, áruk szállítása: A veszélyes és értékes anyagok szállítása mindegyik szállítmányozási cégnél kiemelt jelentőséggel bír. Az érintett anyagok, áruk folyamatos nyomon követését, felügyeletét, probléma esetén a szükséges akciók koordinálását a globális műhold rendszer emelt szinten képes biztosítani.
Tömegközlekedés: A buszok, villamosok követési távolságának, járatsűrűségnek optimalizálása egyenletessé teszi az utasok elosztását. A legfontosabb az lenne, ha az utasoknak folyamatosan biztosítva lennének az aktuális és pontos információk. Valós idejű információt kapnának a buszok érkezéséről, az esetleges késésekről, arról hogy előreláthatólag mennyit késik, a következő állomás érkezési időpontjának bemondása... stb. Bemondhatnák a közelben lévő látnivalókat, éttermeket... stb.
Energiaipar: Az energiaipari hálózatok elemeinek vagy fogyasztási helyeinek nagy pontosságú tervezése segíthet az üzemszünetek csökkentésében, a rendszer hatékonyabb üzemeltetésében. Az üzemeltetés során fellépő problémák gyors és pontos lokalizálása révén nagymértékben javítható a szolgáltatás minősége. Az energia-elosztó hálózatok növekvő integrációja, valamint az energia megtakarítások erősödése egyre precízebb szinkronizálást igényel. A műholdas rendszerek használatával költségcsökkentést érünk el, akár a mérőórák megbízható táv- leolvasásának tekintetében is.
Távközlés: A távközlés területén legtöbbször nem elegendő a pozíció pontos ismerete, csak ha az információ a kívánt helyre továbbításra is került. A műhold-navigációs alkalmazásokhoz valamilyen kommunikációs támogatás szükséges. A mobiltelefont használó helyének pontos ismerete és az információ automatikus továbbítása számos kiegészítő szolgáltatás nyújtására ad lehetőséget. A felhasználó szinte automatikusan kérhet információt a hozzá legközelebb eső kórházról, parkolóról, étteremről, strandról, szórakozóhelyről... stb.
Pénzügyi, banki és biztosítási alkalmazások: A már említett folyamatosan megfigyelt és biztosított tárgyak tartoznak ide. (pl. autó, műalkotások stb.).
Műszaki, mérnöki alkalmazások: során, a területen elengedhetetlen a nagyfokú pontosság. A műholdas rendszert a tervezéstől egészen a kivitelezésig lehet alkalmazni. Illetve a későbbi karbantartás során is jó célt szolgál. A rendszer lehetővé teszi a hidak, gátak, műemlékek, felhőkarcolók szerkezetének felügyeletét. A műholdas navigáció segítségével pontosan megvalósítható bizonyos szélsőséges körülmények között üzemelő gépek távirányítása. A mérnöki alkalmazások közé tartoznak a geodéziai célú alkalmazások, ezekről részletesebben a Geodéziai hálózatok és a Műholdas helymeghatározás című tárgyakban lesz szó.
Mezőgazdasági alkalmazások: A GPS technika jó szolgálatot tesz a mezőgazdasági felhasználók esetében is. A termelőknek a minőség javítása mellett a környezetvédelemre is oda kell figyelniük. A termőföld kezeléséhez a vegyszeres védekezéstől kezdve a terméshozam regisztrálásáig, különösen nagy termőföldek esetén nagy segítséget nyújthat a pontos pozícionálás. A gazdák a rendszer segítségével csökkenthetik a költségeiket, mezőgazdasági információs adatbázisokat építhetnek ki. Például, kártevők, gaz elleni védekezés során a fertőzött terület pontos meghatározásával, a felhasznált vegyszer mennyisége csökkenhet, ha a terület egyes részeit nem permetezik le tévedésből többször. Ezzel csökkennek a kiadások és a környezetvédelemre is oda figyelnek.
Védett állatoknál is jól használható a GPS. Ha el tudunk rajta helyezni egy követő rendszert, akkor folyamatosan látjuk, mit csinál, merre jár. Figyelemmel tudjuk kísérni az életét.
A lakossági célú és az üzleti célú felhasználások valamint a közcélú felhasználások között gyakran elmosódik a határ. Vannak olyan alkalmazási területek, amelyek mind az egyikbe, mind a másikba besorolhatóak. A közcélú felhasználások közé elsősorban azokat a területeket soroljuk, amelyek kiemelt értékmentő funkcióval rendelkeznek.
Közbiztonság: A rendőri alkalmazások, kitiltások, távoltartások, házőrizetben lévő emberek megfigyelése tartozik ide elsősorban. Megoldásai megegyeznek a korábban a vagyon és életvédelem címszó alatt említettekkel.
Katasztrófa elhárítás: A katasztrófa elhárítás, illetve a veszélyeztetett helyek kezelése esetén nagyon fontos a gyors reagálási idő. (7-12. ábra) Fontos, hogy a mentés minél gyorsabban elkezdődjön (útvonaltervezés), és a sérülteket minél hamarabb ellássák. A balesetek során nagyon fontos a megfelelő koordinálás. A mentésben résztvevők követése elengedhetetlenül fontos. Navigáció segítségével megkönnyíthető a különböző szakterületek koordinálása. Ha tudják a baleset pontos helyét, akkor ki tudják küldeni a legközelebb lévő csapatot, a tűzoltóknak egyszerűbb dolguk lenne, ha pontosan tudnák hol találhatók a tűzcsapok stb. A képen jól látszik, hogy a felsorolt tevékenységek mellett, ha a mentést segítő embereken egy vevőt helyezünk el, akkor követni tudjuk őket, hol járnak, ki tudtak-e jönni a veszélyzónából. Ha esetleg nem segítséget tudnak küldeni a kimentésére.
Csökkentett cselekvőképességű emberek támogatása: A csökkentett cselekvőképességű emberek megbízható, műholdas támogatása különösen nagyvárosi környezetben hozhat jelentős változásokat. A fogyatékkal élő emberek tájékozódását könnyítheti és növelheti meg. Csökkentené a másoktól való függésüket, biztonságosabban tudnának közlekedni.
Környezetvédelem: A mezőgazdasági alkalmazások résznél már szó volt róla. (állatok megfigyelése, vegyszerek, árvizek stb). A légköri adatok folyamatos mérésével hasznos adatok szolgáltathatók az időjárás pontosabb meghatározásához. Szennyezőanyagok, veszélyes anyagok folyamatos nyomon követésével vagy az allergén pollenek nyomon követésével hatékony segítséget nyújthatunk a környezeti károk megelőzésében.