Powstaje ASPN - następca GPS. Dlaczego DARPA nie ufa nawigacji satelitarnej?

DARPA – amerykańska Agencja Zaawansowanych Projektów Badawczych w Obszarze Obronności - ujawniła swoje prace nad następcą GPS-u. Czym i dlaczego chce go zastąpić?

Zaledwie 15 lat temu musieliśmy sobie radzić bez GPS-u. Choć nawigacja satelitarna była dostępna do zastosowań cywilnych to – pomijając wysoką cenę – dla większości użytkowników była mało przydatna. Wynikało to z faktu, że wojsko celowo zakłócało sygnał (SA - Selective Availability), zmniejszając dokładność wskazań do 100 metrów.

Dopiero 1 maja 2000 roku, decyzją prezydenta Clintona, zniesiono te ograniczenia, przez co udostępniania bezpłatnie dla całego świata usługa zaczęła wskazywać położenie z dokładnością do 10 metrów. Efekt był łatwy do przewidzenia – w ciągu kilku lat poręczne i tanie nawigacje stały się powszechnie dostępne, pojawiając się w naszych samochodach i smartfonach (więcej na ten temat przeczytacie w artykule "Nie tylko GPS. Stare i nowe systemy nawigacji satelitarnej").

Choć nie brakuje krytyków, wskazujących, że staliśmy się całkowicie uzależnieni od technologii, to trudno przecenić korzyści, jaki daje nam GPS. I nie zmieniają tego nagłaśniane przez media przypadki różnych idiotów, którzy ślepo wierząc wskazaniom nawigacji wjeżdżali w domy, jeziora czy podążali do zupełnie innego kraju, niż mieli zamiar.

Zaleta GPS-u – czyli oparcie usługi o flotę satelitów jest, z punktu widzenia wojska, jego wadą. Komunikację z satelitami można przecież zakłócić, sam sygnał może być fałszowany albo niedostępny np. wewnątrz budynków, a w ostateczności same satelity, odpowiadające za określanie pozycji, mogą być uszkodzone lub po prostu zniszczone przez potencjalnego wroga. Już dzisiaj kilka krajów – w tym Rosja i Chiny – dysponuje możliwością niszczenia obiektów na orbicie Ziemi.

Z tego powodu DARPA pracuje nad rozwiązaniem, zdolnym do zastąpienia GPS-u. Program o nazwie ASPN (All Source Positioning and Navigation) ma sprawić, że wojsko zyska możliwość precyzyjnego określania pozycji niezależnie od działania GPS-u.

W tym celu mają zostać wykorzystane wszelkie, bardzo zróżnicowane źródła sygnałów – śledzone mają być m.in. sygnały telewizyjne i radiowe, położenie masztów telefonii komórkowej, sygnały różnych – alternatywnych dla GPS – satelitów czy zmieniające się w ciągu doby oświetlenie.

W przypadku całkowitego odcięcia od zewnętrznych źródeł – np. pod ziemią lub pod wodą – pomocne mają być samokalibrujące się żyroskopy i akcelerometry, pozwalające na precyzyjne określanie pozycji bez korzystania z danych z zewnątrz.

Wszystko to zapowiada się bardzo obiecująco, choć trzeba podkreślić, że nie tylko DARPA pracuje nad takimi rozwiązaniami. Godny wspomnienia jest choćby system nawigacyjny TIMU czy inne rozwiązania, oparte na INS, albo prace nad dronami, nawigującymi wewnątrz pomieszczeń bez dostępu do danych lokalizacyjnych.

Warto przy tym pamiętać, że ujawnienie programu badawczego nie oznacza, że istnieje już opisywana przez niego technologia – stworzenie nowego, niezależnego od zewnętrznych źródeł systemu nawigacji może zająć długie lata, a nawet po tym czasie ASPN nie musi zostać udostępniony cywilom.

Nie zaszkodzi jednak mieć świadomość, że choć wszyscy – zarówno cywile, jak i wojsko – korzystamy obecnie z GPS-u (albo podobnych rozwiązań, jak GLONASS czy Galileo), to armia przygotowuje się do działań w warunkach, gdy ta usługa będzie niedostępna. Może warto odświeżyć wiedzę, jak to jest orientować się w terenie przy pomocy mapy i kompasu? Albo przypomnieć sobie inne, stare metody nawigacyjne?