Sedan 1993 har det amerikanska flygvapnet gjort sitt Global Positioning System (GPS) tillgängligt för världen, och sedan dess har den tekniken hittat sin väg till många aspekter av vår vardag. Det finns i vår bilar, i vår telefoner, och även i våra klockor. Det är då inte förvånande att USA fortsätter att investera i utvecklingen av tekniken för både civil och militär användning - och att investeringarna börjar ge resultat.
Innehåll
- Mer valuta för pengarna
- Tre gånger mer exakt
- Förbättrad navigering för alla
- Flexibla vår militära makt
- Förseningar, sedan obevekliga framsteg
- Vad finns i framtiden?
Med två satelliter i omloppsbana och åtta till i olika utvecklingsstadier är den senaste iterationen, GPS III, redan på väg att distribueras. Det här är vad du kan förvänta dig när nästa generations GPS tas i drift 2023.
Rekommenderade videor
Mer valuta för pengarna
Den första GPS III-satelliten som skjutits upp av Lockheed Martin kostade en uppskattningsvis 529 miljoner dollar
att bygga. Och med ytterligare nio satelliter planerade kommer GPS III-projektet att klättra till ett enormt antal 5,5 miljarder dollar när allt är sagt och gjort. En del av denna förskottskostnad kommer att kompenseras av satellitens enastående livslängd. Till skillnad från de tidiga GPS-satelliterna som har en designlivslängd på 7,5 år, kommer de nya GPS III-satelliterna att hålla 15 år — dubbelt så långa som de äldsta satelliterna i omloppsbana och 25 procent längre än de nyaste satelliterna i GPS: en flotta. Inte bara kommer GPS II-satelliterna att hålla längre, de kommer inte heller att bli föråldrade lika snabbt. Det nya satellitsystemet GPS III designades för att anpassa sig allteftersom ny teknik utvecklas och uppdragsmålen förändras.Tre gånger mer exakt
Det befintliga GPS II-systemet är korrekt, men GPS III kommer att ta saker till en helt ny nivå. Nästa generations GPS förväntas vara 3 gånger mer exakt än befintlig GPS-teknik. Det betyder att den 5 till 10 meters noggrannhet du ser nu med befintlig GPS-teknik kommer att minskas till 1 till 3 meter. Signalen blir också mer kraftfull, vilket gör att den kan övervinna irriterande störningar som försämrar signalen.
Vad det betyder för dig är ditt smartphone eller annan navigeringsenhet kommer att kunna fastställa din plats med ännu mer noggrannhet och tillförlitlighet än tidigare. Följ inte längre fel rutt eftersom din GPS har dig på en närliggande gata.
Förbättrad navigering för alla
GPS III kommer inte bara att öka noggrannheten, utan den kommer också att utöka tekniken till fler människor. Nyckeln till denna expansion är den nya civila L1C-signalen, som är interoperabel med andra internationella globala satellitnavigeringssystem (GNSS). L1C-signalen aktier samma centerfrekvens som Europas Galileo-nätverk, Japans QZSS och Kinas Beidou. Faktum är att signaldesignteam från Japan och Europa arbetade med USA för att säkerställa denna kompatibilitet. I framtiden kommer GPS-mottagare att kunna samla in platsdata från flera globala satellitnavigeringssystem samtidigt och använda den informationen för att ge en heltäckande exakt spårning.
Flexibla vår militära makt
Med alla dessa civila förbättringar är det lätt att glömma att GPS först och främst är en militär teknik. På marken installerar regeringen nya kommandocentraler som kan styra den befintliga GPS-satellitflottan tillsammans med de nya GPS III-satelliterna. Detta nästa generations GPS-operativa kontrollsystem (OCX) byggs och programmeras av Raytheon och har försenats till 2022 eller 2023. Under tiden uppgraderar Lockheed befintliga kommandocentraler med den programmering som krävs för att kommunicera med flottan av GPS III-satelliter. Lockheed kan fortsätta att skjuta upp satelliter och testa dem medan den väntar på att OCX ska slutföras.
På himlen kommer GPS III att sända krypterade M-Code-signaler som är kraftfullare än befintliga militära signaler. Inte bara kommer dessa signaler att vara mer tillförlitliga för militära operationer, utan de kommer också att vara åtta gånger mer motståndskraftiga mot störning. Den militära sidan av GPS III-tekniken kommer inte att gå live förrän OCX-systemet är funktionellt.
Förseningar, sedan obevekliga framsteg
Efter år av förseningar gör GPS III-systemet äntligen framsteg. Den första GPS III-satelliten, kallad "Vespucci", lanserades i december 2018, och den andra "Magellan" flög i augusti 2019. Näst på tur är den tredje GPS III-satelliten, som har klarat tester och är planerad att lanseras i januari 2020 ovanpå en SpaceX Falcon 9-raket. Lockheed står inte sysslolös medan den tester de två satelliterna i omloppsbana förbereder den tredje satelliten för uppskjutning, företaget fortsätter att bygga de återstående GPS III-satelliterna på löpande band. Den planerar att fortsätta att spotta ut satelliter i en jämn takt tills alla tio fåglarna är i luften och är i drift, förhoppningsvis 2023.
Vad finns i framtiden?
Efter GPS III har Lockheed kontrakterats för att arbeta med 22 GPS III Follow-On (GPS IIIF) satelliter. Dessa satelliter, som är planerade att lanseras med start 2026, kommer att inkludera en helt digital navigeringsnyttolast för sökning och räddning. De kommer också att ha en andra antenn som kommer att ge regionalt militärt stöd. Varje satellit kommer att kunna sända två distinkta signaler från sina två antenner. Den ena är en heljordssignal som redan sänds av befintliga GPS IIR-M-satelliter, och den andra är en ny regional specifik signal från en riktad "spot beam"-antenn. I tider av konflikt kan den jordvida strålen stängas av och den regionala strålen användas för att ge navigering.
Redaktörens rekommendationer
- Behöver du en sista minuten Halloween-dräkt? Kolla in dessa 3D-utskrivbara bilder
- 3D-utskriftssystem kan spotta ut skräddarsydda bioniska händer på under 10 timmar
- Bli inte förbannad! Äldre GPS-enheter kan drabbas av Y2K-liknande bugg ikväll
- Myrinspirerad gående robot navigerar utan GPS genom att använda polariserat ljus
- Brittiskt företag sätter rekord för världens största 3D-printade raketmotor
Uppgradera din livsstilDigitala trender hjälper läsare att hålla koll på den snabba teknikvärlden med alla de senaste nyheterna, roliga produktrecensioner, insiktsfulla redaktioner och unika smygtittar.
