GPS v radioamatérství
Mnozí z radioamatérů, či "síbíčkářů" používají na portejblech a výletech GPS přijímače, které umožní nejen běžnou navigaci, ale například zobrazení polohy v "lokátorech", což je zvláště pro nás velmi užitečné. GPS přijímač však není zařízení, které jen zapneme a používáme, ale je potřeba znát i teorii souřadných systémů, a jejicgh použití v navigaci. Problém nastává, pokud svůj GPS přijímač nenastavíme na použitý souřadný systém správně. Můžeme se pak dočkat i několika set metrových odchylek, což je mnohdy nemilé.
GPS, neboli Global Position System (česky Gde Proboha Su :-) je americký vojenský systém pro přesné určování polohy kdekoliv na povrchu Země. Původně vzniknul pro vojenské potřeby, ale byl uvolněn i pro civilní použití. I po tom ale bylo jeho přesné civilní využití dost diskutabilní, protože ze strategických důvodů vláda USA nařídila do systému zanést záměrnou chybu, která neumožňovala přesnější zaměření, než ±100m. Tato záměrná chyba pro civilní použití byla nařízením prezidenta USA zrušena v roce 2000, takže v současnosti se lze s ručním přijímačem dostat podle počtu zachycených satelitů na přesnost i ±2m. Systém je tvořen celkem 27 satelity, z nichž je 24 v provozu, a 3 jsou záložní. Tyto satelity jsou umístěny v 6 drahách, vzájemně pootočených o 60°, ve výšce 20.000 km. Tyto satelity vysílají signál, na základě nějž přijímač vypočítá naši polohu. Vzhledem k tomu, že přijímač počítá polohu trojúhelníkovou metodou, jsou pro určení polohy potřebné minimálně tři satelity. Čím více satelitů přijímač zachytí, tím přesněji polohu určí. Záleží také na vzájemném úhlu zachycených satelitů. Pokud budou všechny nad hlavou, bude výpočet polohy méně přesný, než když budou nad horizontem.
V současnosti se buduje podobný, ale modernější systém pro Evropu, nazvaný Galileo. Současné přijímače pro systém GPS by měly být (alespoň podle dosavadních výsledků
dohod) kompatibilní i se systémem Galileo, pokud se něco nezmění. Jeho uvedení do provozu však nelze očekávat v příliš dohledné době.
Vhodné navigační přijímače
Přijímače máme například letecké, námořní, pro silniční navigaci a turistické. Existují verze nemapové a mapové. Mapové umožní nahrávat do přijímače mapy, které jsou ale)drahé, a
na ploše displeje rozhodně s papírovou mapou soutěžit nemohou. Naopak nemapové neumožní nahrávat mapy, ale jinak ovládají všechny navigační možnosti jako mapové. I u nemapových
přístrojů je možné si na mapě v PC vytvořit trasu, tu přenést do přijímače a nechat se jím po trase navigovat. Nebo naopak prošlou trasu si z přijímače přenést do mapy v PC. Pro outdoorové
použití považuji jako nejvhodnější přijímače ty turistické, nemapové, a jako doplněk papírovou turistickou mapu. Ono to menší pohodlí při práci s papírovou mapou vyváží větší přehlednost,
menší náklady na pořízení jak přijímače, tak ušetřené náklady na mapy do GPS. Pro naše potřeby tyto stroje naprosto vyhoví. Existuje sice možnost použít jako navigátor kapesní
počítač s GPS modulem, které mají podstatně větší displeje, než turistické mapové přístroje, ale jejiich odolnost v terénu je oproti turistickým GPS téměř nulová, a to je největší
problém. Turistické přístroje jsou mechanicky velmi odolné, a většinou vodotěsné do 1m hloubky, což je v terénu jejich největší předností.
Souřadné systémy
Bohužel pro nás uživatele existuje na Zemi mnoho různých souřadných systémů. U nás se můžeme setkat s celosvětovým souřadným systémem WGS-84, který ovládají všechny
prodávané přijímače. Jde o systém rozdělující Zemi na "povrchové řezy" podobné kůře oloupaného pomeranče. To přináší problém, protože tyto "řezy" nejsou pravoúhlé. Je to díky
tomu, že popisují povrch kulového tělesa, a aby to nebylo tak jednoduché, popisují povrch tělesa (Země), které není přesně kulové, ale má tvar "Geoidu", neboli koule na pólech
sploštělé. To ještě zvětšuje problémy s přesností. Proto existují pro větší přesnost různé lokální systémy, popisující malou část povrchu Země, kde tyto odchylky neště nejsou
toliko znatelné. Ovšem pro určení polohy těchto lokálních sítí na povrchu Země se stejně používá jejich umístění v zeměpisném systému WGS-84.
Pokud ale používáme mapy KČT 1:50.000, máme zde problém. Tyto mapy totiž dodnes ve většině případů nejsou v tomto systému WGS-84, ale v bývalém souřadném systému
východního vojenského bloku S-1942 (S-42), který je tvořen odlišně od WGS-84, a sice pravoúhlou kilometrovou souřadnou sítí, založenou na Krasovského elipsoidu. Pokud tedy
potřebujeme spolupracovat s GPS a těmito mapami, musíme mít GPS přijímač, který umožňuje nastavení uživatelského souřadného systému, kde si nadefinujeme právě systém
S-42.
Nastavení GPS pro souřadný systém S-42
Jak jsem již uvedl, systém S-42 je kilometrická pravoúhlá síť souřadnic, která popisuje jen lokální území východního bloku. Jelikož tato síť je pravoúhlá, nemůže na větším území
korespondovat se sítí zeměpisnou (WGS-84). Proto není možné tento systém definovat v přijímači už výrobcem. Musíme si GPS přijímač na tuto síť nastavit ručně, a to podle
území, na kterém se budeme pohybovat. V některých článcích si můžete přečíst, že po nastavení parametrů S-42 tyto platí všude, kde se tento systém používá. NENÍ TO PRAVDA !!!
Území, kde se tento systém používal, je rozděleno do čtyřech pásů, a pro každý pás platí jiná nastavení. ČR se nachází z 99% ve 3. pásu, SR ve 4. pásu. To znamená, že pokud)
nastavíte v GPS parametry na systém S-42 pro ČR, na Slovensku spláčete nad výdělkem, protože se dočkáte značných odchylek.
Klikni pro zvětšení mapy
Jak jsme si již řekli, nastavení pro Českou republiku, tedy pro 3. pás, platí od 12°v.d. po 18°v.d. Podíváte-li se na přiloženou mapu, zjistíte, že ne celá republika leží ve 3. pásu.
Ostrava a okolí je již za 18°v.d., a tedy leží již ve 4. pásu, a je tudíž nutné pro tuto oblast nastavit GPS přijímač podle parametrů pro 4. pás, tedy Slovenskou republiku. Opačně to
platí ale i pro Slovensko, kde oblast kolem Bratislavy zase naopak patří do 3. pásu, a tedy pro tuto oblast nastavíme GPS podle parametrů pro ČR, tedy 3. pás.
Nastavení S-42 pro Českou republiku (3.pás od 12°v.d. po 18°v.d.)
Pro použití systému S-42 v ČR, tedy ve 3. pásu, musíme svůj přijímač nastavit následovně :
Přesuneme se do Nastvení, dále na Jednotky, Souředný systém, vybereme Uživatelský, a v tabulce nastavíme následující :
- Počátek zem. délky : E 015°00.000´
- Měřítko : 1.0000000
- Odsazen východ : 3500000
- Odsazení sever : 0.0
- Ulož
- DX : 23
- DY : -124
- DZ : -84
- DA : -108
- DF : 0.0048076
- Ulož
Nastavení S-42 pro Slovenskou republiku (4.pás od 18°v.d. po 24°v.d.)
Pro použití systému S-42 v SR, tedy ve 4. pásu, musíme svůj přijímač nastavit následovně :
Přesuneme se do Nastvení, dále na Jednotky, Souředný systém, vybereme Uživatelský, a v tabulce nastavíme následující :
- Počátek zem. délky : E 021°00.000´
- Měřítko : 1.0000000
- Odsazen východ : 4500000
- Odsazení sever : 0.0
- Ulož
- DX : 23
- DY : -124
- DZ : -84
- DA : -108
- DF : 0.0048076
- Ulož
Nastavení S-42 pro 2. pás (od 6°v.d. po 12°v.d.)
Pro použití systému S-42 ve 2. pásu, musíme svůj přijímač nastavit následovně :
Přesuneme se do Nastvení, dále na Jednotky, Souředný systém, vybereme Uživatelský, a v tabulce nastavíme následující :
- Počátek zem. délky : E 009°00.000´
- Měřítko : 1.0000000
- Odsazen východ : 2500000
- Odsazení sever : 0.0
- Ulož
- DX : 23
- DY : -124
- DZ : -84
- DA : -108
- DF : 0.0048076
- Ulož
Nastavení S-42 pro 1. pás (od 0°v.d. po 6°v.d.)
Pro použití systému S-42 v 1. pásu, musíme svůj přijímač nastavit následovně :
Přesuneme se do Nastvení, dále na Jednotky, Souředný systém, vybereme Uživatelský, a v tabulce nastavíme následující :
- Počátek zem. délky : E 003°00.000´
- Měřítko : 1.0000000
- Odsazen východ : 1500000
- Odsazení sever : 0.0
- Ulož
- DX : 23
- DY : -124
- DZ : -84
- DA : -108
- DF : 0.0048076
- Ulož
Těmto nastavením věnujte dostatečnou pozornost, jinak se dočkáte dosti nepřesných výsledků. Nejde sice o život, ale již se mi stalo, že při méně pozornosti jsem při navigaci vylezl na vedlejší kopec, než
který jsem měl v úmyslu. Vzhledem k tomu, že mezi kocvi (v Krkonoších) byo velmi hluboké údolí a bez stezek, skutečně mě to nepotěšilo. Rozdíl byl při tom pouhých 200m.
Práce s lokátory v GPS
Jak jsem uvedl výše, lze GPS přijímač použít i na určování lokátorů, ze kterých vysíláme. Lokátory jsou také jedním ze souřadných systémů, ale neurčují jednotlivý bod daný křížením osy X a Y, ale určují širší oblast v číslovaných čtvercích. To ale jistě všichni znáte. Jak ale GPS nastavit, aby nám místo souřadnic zobrazoval lokátory ?
- V Menu vybereme Nastavení, pak Jednotky
- vybereme Elipsoid,
- nastavíme WGS-84
- Pak se přesuneme na Souřadný systém
- vybereme MAIDENHEAD
Tímto je nastavení přijímače hotové, a pokud zobrazíme souřadnice, vidíme, že jsou zobrazovány nám známé lokátory.