Galileo: Ensimmäiset satelliitit avaruuteen - luvassa tarkempaa paikannusta
Kahden Galileo-satelliitin laukaisua avaruuteen valmisteltiin Ranskan Guayanassa 14. lokakuuta. Kuva ESA.
Autonavigaatio. GPS kännyköissä. Seuraavaksi ehkä älyliikenne ja paikannus sisätiloissa. Satelliittinavigaatio on läsnä lähes kaikilla elämänalueilla.
Ja tulevaisuudessa se on entistä tarkempaa. Emme ole enää vain amerikkalaisten GPS-järjestelmän varassa, sillä eurooppalainen Galileo alkaa viivästysten jälkeen rakentua.
Galileo-järjestelmän ensimmäiset varsinaiset satelliitit lähetetään avaruuteen torstaina 20. lokakuuta. Laukaisu tapahtuu Ranskan Guayanasta kello 13.34 Suomen aikaa.
”Kyse on merkittävästä tapahtumasta”, sanoo tutkimuspäällikkö Heidi Kuusniemi Geodeettiselta laitokselta.
Galileo-hankkeen aikataulu on viivästynyt jo muutamaan otteeseen. Tämänhetkisen suunnitelman mukaan järjestelmän pitäisi olla toiminnassa viimeistään vuonna 2020.
Kun ensimmäiset satelliitit on ammuttu taivaalle, Galileokin on enemmän todellisuutta kuin puhetta.
Metrin tarkkuus
Yhdysvaltain ylläpitämästä GPS-järjestelmästä on tullut käytännössä satelliittipaikannuksen synonyymi. Galileon tulo GPS:n rinnalle tarkoittaa käyttäjälle lisää tarkkuutta.
Heidi Kuusniemi sanoo, että Galileo on jonkin verran tarkempi järjestelmä kuin GPS. Jos navigaattori toimii nyt viiden-kymmenen metrin tarkkuudella, vuonna 2020 puhutaan noin metristä, jopa senteistä.
Tämä johtuu monesta asiasta. Galileon signaalien lähetysteho on hieman suurempi kuin GPS:n, ja ne on teknisesti hyvin suunniteltu, Kuusniemi sanoo.
Galileo-satelliitit lähettävät erilaisia signaaleja. Ilmainen, kaikille avoin siviilisignaali kulkee kahdella eri taajuudella. Se kumoaa ilmakehän virhevaikutuksen, joka heikentää paikannuksen tarkkuutta.
Galileo-satelliittien signaalit löytävät paikantimiin paremmin kuin GPS nykyisin. Esimerkiksi korkeiden talojen tai vuorten katveessa paikannus toimii siis varmemmin.
Myös GPS:ää uudistetaan entistä paremmaksi.
Tosi tarkka – entä sitten?
Kuusniemen mukaan tavoite on päästä entistä tarkempaan paikkatietoon. Se ei kuitenkaan ole itseisarvo, vaan tarkempi paikannus tuo uusia sovelluksia ja uutta liiketoimintaa.
”Jos järjestelmät ovat tarpeeksi hyviä ja varmoja, voidaan automatisoida asioita muun muassa maanviljelyssä. Tällaista tarkkuusviljelyä voisi olla muun muassa automaattinen kylvö”, Kuusniemi sanoo.
Toinen esimerkki mahdollisuuksista on miehittämättömät laitteet, joilla kartoitetaan vaikkapa metsiä, metsäpaloja tai katastrofialueita. Niissäkin paikannuksen tarkkuus ja varmuus ovat tärkeitä.
Galileon myötä tarkka paikannus on yhä useampien tavoitettavissa, ei enää vain sotilaiden. Kun metrin tarkkuuteen päästään entistä halvemmilla laitteilla, sen uskotaan synnyttävän uusia ideoita ja yrityksiä.
Yhteiskäyttö
Koko maapallolle ulottuvaa satelliittipaikannusta rakennetaan muuallakin. GPS on jo tuttu, Galileo tulossa, Venäjä on saamassa oman Glonass-järjestelmänsä valmiiksi ja myös Kiina suunnittelee satelliittipaikannusjärjestelmää. Se tunnetaan nimellä Beidou 2 tai Compass. Sen on tarkoitus olla valmis samaan aikaan kuin Galileo.
Kiinalaiset ovat kehittäneet omaa järjestelmäänsä yhdessä muiden kanssa. Jokaisella on silti myös oma lehmä ojassa.
”Vuonna 2000 USA poisti tahallisen häirinnän GPS:stä. Sitä tuskin laitetaan enää päälle, mutta se on silti vielä mielessä. Paikannuksen tarkkuus oli tuolloin noin 150 metriä”, Kuusniemi sanoo.
”Galileon alkusysäys oli Euroopan halu olla itsenäinen. Itsenäisyys satelliittipaikannuksen saralla on tärkeää. Mutta eri maiden järjestelmät eivät ole toistensa kopioita, ne täydentävät toisiaan.”
Kun kaikki systeemit ovat toiminnassa, navigointiin on tarjolla entistä enemmän satelliitteja.
”Kun on enemmän satelliitteja taivaalla, on suurempi todennäköisyys, että saadaan vähintään neljä hyvää signaalia kiinni. Paikannuksen varmuus ja tarkkuus paranee ”, sanoo tutkimuspäällikkö Heidi Kuusniemi.
Toistaiseksi ollaan vielä pitkälti GPS:n varassa, mutta markkinoille on tulossa puhelimia, joissa paikannukseen käytetään myös venäläistä järjestelmää.
Suomen kannalta Glonass-satelliittien radat on suunniteltu niin, että se on meillä hyvä lisä GPS:lle.
”Toivottavasti Nokia uusissa puhelimissaan tarttuu tähän mahdollisuuteen”, Kuusniemi sanoo.
Sitten sisälle
Kuusniemen mukaan paikannus sisätiloissa on todennäköisesti seuraava suuntaus.
Esimerkiksi sairaalassa voi olla tärkeä tietää, missä ovat olennaiset ihmiset tai varusteet. Kuljetusyrittäjää kiinnostaa, missä kohtaa varastossa kenenkin asiakkaan tavarat ovat.
”En usko, että paikannusmaailmassa kukaan kuitenkaan odottaa pelkän satelliittien ratkaisevan sisätilapaikannuksen ongelmaa. Siihen tarvitaan lisäksi muita sensoreita. Satelliittien signaalit ovat jo aika heikkoja, kun ne tulevat taivaalta yli 20 000 kilometrin korkeudesta.”
Kuusniemi kertoo, että Geodeettisen laitoksen testeissä sisällä on päästy noin viidentoista metrin tarkkuuteen – erittäin herkällä GPS-vastaanottimella tiloissa, jossa on paljon ikkunoita. Kun mukaan on otettu muuta tekniikkaa (kiihtyvyysanturit, Bluetooth, magnetometri, WLAN ja kamera), tarkkuus on parantunut yleensä noin kolmeen metriin.
Liikenteeseenkin paikannus tulee entistä voimakkaammin. Paikannukseen perustuvalla suunnittelulla on mahdollista saada säästöjä. Lisäksi Suomessa on alettu keskustella satelliittipaikannukseen perustuvasta tiemaksusta.
Katso Galileo-satelliittien laukaisu suorana lähetyksenä torstaina 20. lokakuuta.
Aiheesta lisää
Miten satelliittipaikannus toimii (Wikipedia)
Galileo-tietopaketti (englanniksi)