Paikannuksen mystiikkaa

Suunnistajille satelliittipaikannus on nykypäivänä hyvin tuttu termi. GPS-laitteiden käyttö omissa suoritusten tallennuksissa ja analysoinneissa on myös monien kuntoilijoiden arkipäivää eikä se ole vain huippusuunnistajien työkalu. Osa GPS-tekniikan suosiosta suunnistuksessa on syntynyt Pekka Variksen GPS-seurannan ansiosta ja suunnistajan seurattavuus on lisännyt uusia mielenkiintoisia elementtejä myös lajin televisiolähetyksiin. Suunnistajien sijaintipallukat ja reittiviivat ovat tulleet jo niin tutuiksi, että kysymyksiä nousee ilmaan jos seurantaa ei ole tv-lähetyksessä nähtävissä.

Periaatteiltaan GPS-paikannus on yksinkertainen asia. Käyttäjä on laitteen kanssa maalla, merellä tai ilmassa, satelliitit ovat maata kiertävillä radoilla ja osapuolien välisen geometrian mukaan lasketaan matemaattisesti käyttäjän sijainti. Hieman peruskoulun matematiikka sekä Pythagoraan lausetta soveltaen ja se on siinä. Vai onko sittenkään?!

Teknisesti paikannusjärjestelmän toteuttaminen on hyvin monimutkainen prosessi. On jopa pieni ihme, että GPS-järjestelmä toimii niin hyvin ja tarkasti kuin se toimii. Järjestelmässä on vajaa kymmenkunta isoa virhelähdettä ja lisäksi lukuisia pienempiä virhelähteitä. Kellovirheet, rataparametrien virheet, ilmakehän (väliaineen) virheet, vastaanottimen epälineaarisuudet, signaalin heijastumat ja monitie-eteneminen (signaalin monistuminen), yms. Kunnioitus vaativaa tekniikkaa kohtaan lisääntyy kun tietää että GPS-satelliitin lähetysteho vastaa perinteistä hehkulamppua (n. 50W), satelliitit kiitävät yli kolme kilometriä sekunnissa 20 000 kilometrin etäisyydellä maanpinnasta ja ympäristön elektroniseen taustakohinaan peittyvä signaali pystytään tämänkin jälkeen muuttamaan luotettavaksi paikkatiedoksi.

Suunnistajien ympäristöt ovat paikannuksen kannalta vaativia, sillä pääosin lajimme suoritukset tapahtuvat metsän peittämissä maastoissa ja sprinttisuunnistuksessa kaupunkien tai kylien rakennuksien katveissa. Paikannussignaali ei kulje kiinteän aineen läpi mutta parhaimmat ja herkimmät GPS-vastaanottimet pystyvät toimimaan myös tiheissä metsissä. Periaate mitä tiheämpi metsä, sitä heikompi GPS-signaali pätee kuitenkin tähän.

Kaupunkiympäristöissä korkeat rakennukset synnyttävät paikannussignaalille suuria katveita ja hyvin kapeilla ja korkeiden rakennuksien kujilla GPS-paikannus on mahdotonta. Paikannussatelliitit eivät sijaitse Pohjoismaissa kovin korkealla taivaalla, ja siksi rakennukset peittävät signaalin hyvin tehokkaasti. Kaupunkiympäristössä on myös runsaasti paikannussignaalia heijastavia pintoja, jolloin virheet voivat ilmentyä sijaintitiedon siirtymissä (hyppäyksissä). Ihmisen asuttamissa ympäristöissä on usein myös sellaisia sähkölaitteita tai sähkömagneettisen säteilyn lähteitä, jotka voivat häiritä paikallisesti GPS-vastaanottimen kykyä vastaanottaa paikannussignaalia. Häiriölähteenä voi toimia rikkinäinen television antennivahvistin tai Särkänniemen huvipuistolaite.

Suunnistussuorituksen analyysissä on olennaista myös GPS-tiedon kiinnittäminen karttapohjaan. Suunnistuskartta ja GPS-signaali eivät ole parhaimmassakaan tapauksessa samassa suhteessa toisiinsa ja erilaiset karttapohjaan sovitukset tuovat poikkeamia sijaintiin karttapohjassa. GPS-järjestelmän käyttämä verrokkikoordinaatistokaan ei voi olla täysin tarkka maapallon mallinnus, vaan likimääräinen mallinnus.

Satelliittipaikannus tarjoaa reilusti hyviä asioita suunnistuksen harrastajalle sekä sen seuraajalle. On kuitenkin syytä muistaa, ettei järjestelmä ole täysin virheetön eikä sen tarjoamaan informaatioon voi sokeasti luottaa. Käsi pystyyn kuka ei ole nähnyt koskaan oman GPS-laitteen nopeusmittarin liikkuvan laitteen ollessa paikallaan!
GPS sanastoa englanniksi (Garmin)

Kesälläkin navigoiden!

Timo Mikkola
Timo Mikkola
Facebooktwittergoogle_pluspinterestlinkedinmail