Leteo čovek balonom i shvatio da se izgubio. Odluči da se spusti niže i primeti čoveka na zemlji pa povika:
- Izvinite, možete li mi pomoći? Obećao sam prijatelju da ću se sresti sa njim za sat vremena ali ne znam gde sam.
Čovek mu odgovori: Nalazite se u balonu na nekih 10 metara od tla, na poziciji 44°48'45.85" severne geografske širine i 20°27'2.79" istočne geografske dužine.
- Vi mora da ste inženjer, povika balonista.
- Da jesam, odgovori čovek. Kako ste znali?
- Pa, sve što ste mi rekli je tehnički ispravno ali ja i dalje ne znam šta da radim sa vašom informacijom ... u stvari i dalje sam izgubljen. Iskreno rečeno niste mi ni od kakve pomoći povika balonista.
Čovek mu odgovori: Vi mora da ste menadžer.
- Kako ste znali?! zapita balonista.
- Pa, ne znate ni gde ste ni kuda idete. Popeli ste se na poziciju zahvaljujući toplom vazduhu. Obećali ste nešto a nemate pojma kako da obećanje ispunite i još očekujete od drugih da reše vaš problem. Činjenica je da ste u istoj situaciji u kojoj ste bili i pre nego što smo se sreli ali nekako sam sada ja kriv za to.
Tema ovog bloga nije "ljubav" koja vlada izmedju menadžera projekata i inženjera, niti je to balonistika. Tema je satelitska navigacija tj. pogrešna upotreba iste koja u nekim situacijama može da dovede do nesrećnih situacija poput ove ...
Pratila navigaciju, pa završila u jezeru
No pre nego što predjemo na satelitsku navigaciju par reči o tome kako su ljudi kroz vekove odredjivali gde se nalaze.
Najstarija metoda je svakako odredjivanje pozicije u odnosu na uočljive objekte u prirodi ... bilo to najviše stablo u okolini, velika stena, planinski vrh, zvonik crkve ili seoska škola. Medjutim šta ako nismo na kopnu? Ako ne plovimo uz obalu, na pučini nema objekata u odnosu na koje bi odredili svoju poziciju. U pomoć su nam tada priskakala nebeska tela ... i precizno merenje vremena (korišćenjem poznatih pozicija nebeskih tela možete da odradite jedino geografsku širinu ali ne i dužinu ... za dužinu vam treba i tačno vreme)
Ali šta raditi sa takvom informacijom? Ako želite da stignete od tačke A do tačke B, pamtiti niz instrukcija o skretanju oko tako uočljivih objekata nije uvek trivijalno pa su se ljudi setili da crtaju umanjene modele svoje okoline. Tako su nastale mape i karte ... BTW u svakodnevnom govoru mapa i karta su sinonimi, medjutim kartografski "čistunci" priznaju samo jednu kartu ... pomorsku kartu (nautical chart) ... sve ostalo su mape
... i tu nastaju svakojake moguće komplikacije koje upotrebu navigacionih sredstava i kartografskog materijala čine noćnom morom za neiskusnog korisnika. A gde je tu satelitska navigacija?
Satelitska navigacija je samo moderan vid one "zvezdane" ... tj. ljudi su postavili veštačke objekte u orbiti oko Planete za koje uvek znaju gde se tačno nalaze i u odnosu na koje uredjaj na Zemlji u narodu poznat kao GPS prijemnik (mada je GPS samo jedan od GNSS sistema u upotrebi) odredjuje svoju poziciju. Da bi sve ovo radilo neophodno je i precizno merenje vremena (razradu teme prostor-vreme ostavljam kolegama fizičarima) i taj isti uredjaj to radi vrlo precizno (tako da vam je vreme koje prijemnik prikazuje tačnije od bilo kog časovnika kojeg imate u blizini)
Pa kako onda tako precizan sistem može da pogreši?!
Spomenusmo gore, da osim pozicije postoje i mape. Da li je možda problem u njihovoj tačnosti?
Zabluda br. 1: GNSS prijemnik ne greši! Pogrešne su mape!
Ova zabluda je posebno izražena kod "geekova" (jedan od mogućih prevoda na srpski bi bio "štreber") koji bezrezervno veruju u tehnička "sokoćala". Naravno da GNSS prijemnik jeste vrlo precizan uredjaj ali sam način odredjivanja pozicije ne zavisi samo od uredjaja već i od okoline u kojoj se nalazite i stanja u višim slojevima atmosfere (gde su uvek prisutne neke elektromagnetne smetnje). Pošto se pozicija (uprošćeno rečeno) odredjuje kao presek sfera koje imaju poluprečnik proporcionalan vremenu koje protekne od emitovanja signala do dolaska u prijemnik ...
... svako kašnjenje usled elektromagnetnih smetnji taj poluprečnik čini većim nego što stvarno jeste a vašu poziciju pogrešnom. Medjutim, ako se nalazite u urbanoj sredini (ili u klancu okruženom visokim liticama) postoji još jedan uzrok greške ... višestruke putanje signala (tj. signal se širi sferno pa je moguće da stigne i direktno i kao reflektovan od nekog objekta u blizini). Sve u svemu ima više izvora greške koji kvare našu poziciju ...
Zabluda br. 2: Ta GNSS "sokoćala" ništa ne valjaju! Ja se već godinama bez greške snalazim sa papirnim mapama!
Za razliku od "geekova", korisnici navikli na klasične sisteme navigacije su često nepoverljivi prema "sokoćalima" i uzdaju se u svoje iskustvo i mape koje koriste. Medjutim, da bi mapa mogla da se koristi neophodno je da se dovoljno često ažurira. Mapa je samo umanjena slika okruženja a stanje u okruženju se često menja ... pogotovo u urbanim sredinama. Sa druge strane, ako se pozicija sa GNSS prijemnika koristi sa papirnim mapama, moguć je čitav niz grešaka uzrokovanih korišćenjem različitih matematičkih modela na kojima se zasniva računanje pozicije u uredjaju i onim na osnovu kojih je konstruisana mapa.
GNSS koristi globalni geodetski datum ("datum" ne u smislu kalendarskog datuma nego koordinatnog sistema sa parametrima) i to je najčešće WGS84 dok papirne mape često koriste neki od lokalnih datuma (koji se čak možda i bolje uklapaju u oblasti koju mapa pokriva ali zato u ostalim oblastima mogu da dovedu do velikih grešaka) ...
... na ovim prostorima se kao lokalni datum najčešće koristi Hermannskogel (koji se bazira na Besselovom elipsoidu) pa unošenje GPS koordinata na naše papirne karte (bez podešavanja odgovarajućeg datuma u samom uredjaju) stvara garantovanu grešku od 400-njak metara (pri čemu su i uredjaj i karte ili mape tačni)
Dodatnu komplikaciju predstavljaju kartografske projekcije. Zemljina "lopta", koja je u 3D mora nekako da se transformiše u 2D-papirnu mapu. Iz tog razloga postoji gomila kartografskih projekcija gde svaka unosi neku grešku predstavljanja prostora ali su neke bolje za zadržavanje uglovnih odnosa a neke za verniji prikaz površina. Iz tog razloga neke mape "rade" sa geografskim koordinatama (geografska dužina i širina) a neke sa projekcionim (easting i northing)
Što se elektronskih mapa tiče, tu je pomenuti problem ažurnosti najkritičniji. U svakom slučaju je korisno povremeno se pridržavati pravila "Kartu čitaj al' seljaka pitaj!"
Zabluda br. 3: GNSS ne radi tačno zato što mi pokazuje pogrešnu nadmorsku visinu kad se uspentram na planinski vrh gde postoji marker
Ni u ovom slučaju nije "kriv" GNSS prijemnik (a ni marker sa oznakom nadmorske visine) ... tj. greše oba ... zato što je nadmorska visina ... hm ... malo promenljiva veličina. Sve zavisi od modela Zemlje. Naime, GNSS prijemnik poziciju odredjuje na osnovu elipsoida (elipse rotirane oko svoje kraće ose) dok se nadmorska visina računa u odnosu na neki statistički izračunat nivo "svetskog mora" ...
... ako pak GNSS uredjaj treba da prikaže nadmorsku visinu, on mora ili u svojoj memoriji da ima geoidalni model oblasti u kojoj se nalazite ili da ima pristup bazi na Internetu gde se taj model nalazi. A geoid je prilično nepravilna figura ...
Sa druge strane i samo odredjivanje elipsoidalne visine triangulacijom satelita ima veću grešku nego odredjivanje horizontalne komponente pozicije tako da GNSS prijemnik i nije baš najbolji kandidat za opkladu sa drugarima "ko živi na višem brdu" ... obično mu se dodaje i digitalni merač atmosferskog pritiska kako bi se vertikalna komponenta poboljšala.
Naravoučenije: Bilo da pripadate "geekovima" ili "tradicionalistima" osnovno je da u svakom trenutku gledate šta se oko vas nalazi kako se ne bi "strmeknuli" negde (a to možete "uspešno" uraditi i ako buljite u papirnu mapu dok se krećete i premišljate da li da skrenete levo ili desno od Albukerkija ali i ako pri slaboj vidljivosti sledite umilni glas vašeg omiljenog GNSS prijemnika) ... i naravno ... osnovno je da znate kuda ste pošli!