Historie GPS sahá k roku 1973, kdy došlo k sloučení dvou projektů zabývajících se určením polohy System 621B (USAF) a určením přesného času Timation (US Navy). Postupně se systém rozšiřoval a plně funkčním a dostupným po celém světě se stal 17. ledna 1994, kdy bylo na orbit umístěno 24 družic, zatím pro vojenské účely. Uvolnění systému pro veřejnost nastalo po povolení prezidenta Billa Clintona v roce 1996.

Provozovatelem systému je Ministerstvo obrany Spojených států amerických, přičemž záležitosti týkající se satelitů má na starosti 50. vesmírná letka na vojenské základně ve Schrieveru. Oficiálně je systém znám pod názvem NAVSTAR GPS (Navigation Signal Timing and Ranging Global Positioning System).

Jak GPS funguje

Na orbitu obíhá soustava 24 satelitů (plus 3 záložní) ve výšce přibližně 20 tisíc kilometrů nad Zemí, vysílajících speciální kódované údaje o své poloze, přesném čase z atomových hodin a přibližné poloze ostatních satelitů. Přijímač, který musí mít přímou viditelnost na oblohu, pak pro výpočet polohy využívá exaktního časového rozdílu mezi okamžikem vyslání a okamžikem přijmutím dat. Pokud takto získá a zpracuje data ze tří družic, dokáže určit přesnou zeměpisnou šířku a délku. V případě požadavku na určení i nadmořské výšky je zapotřebí signálu ze čtyř satelitů. V případě autonavigace jsou tyto údaje zpracovávány spolu s nahranou mapou a výsledek je zobrazen na displeji přístroje. Přesnost udání polohy je do značné míry závislá na kvalitě přijímače. Pro vojenské účely je možné určit polohu až na centimetry, ale pro běžné použití je záměrně přesnost omezena na desítky metrů z důvodů obav zneužití teroristy.

Co vše ovlivňuje přesnost určení polohy

• Zpomalení v ionosféře a troposféře
  

  Satelitní signál při průchodu atmosférou zpomaluje. GPS systém používá vestavěný model, který počítá průměrné zpomalení a částečně tuto chybu opravuje.
• Vícefázový signál

  Vyskytuje se při odrazu signálu o vysokou budovu, nebo velkou skálu před přijmutím přijímačem. Má za následek prodloužený čas dráhy signálu a tím navýšení chyby.
• Hodiny v přijímači
  

  Hodiny zabudované v navigaci nedosahují přesnosti atomových hodin, zabudovaných v satelitech.
• Poloha satelitů
  

  Satelity neustále udávají svou polohu, která sama o sobě má drobné odchylky.
• Množství viditelných satelitů
  

  Čím více satelitů přijímač vidí, tím je přesnost vyšší. Budovy, členitý horský terén nebo i husté listí na stromech v lese blokují příjem a snižují přesnost. GPS většinou nefunguje uvnitř budov, pod vodou nebo pod zemí.
• Aktuální poloha satelitů
  

  Poloha satelitů v daném čase má vliv na celkový výsledek určení polohy. Ideální je, jestliže jsou satelity v širokém úhlu od sebe. Pokud se dostanou do přímky vůči přijímači, nebo jsou moc blízko při sobě není dosaženo vysoké přesnosti měření.
• Úmyslné znepřesnění polohy
  
  Jak již bylo uvedeno, je civilní navigace úmyslně znepřesněna z obavy zneužití teroristy.

Výběr automobilové navigace

O tom, že není navigace jako navigace jistě není pochyb. U jednotlivých výrobců je rozdílná rychlost funkce, snadnost obsluhy nebo forma prezentace. Vyspělé navigace nabízí řadu užitečných funkcí z nichž některých jsme ochotni se vzdát s cílem ušetřit nějakou tu korunu. Co by nás tedy mělo při nákupu navigace zajímat?

• Rozměry a zpracování
  
  Jako u každé elektroniky hraje roli kvalita zpracování a design. Protože se jedná o přenosné navigace, zajímají nás jistě rozměry a celkové zpracování přístroje.
• Displej
  
  Displej zabírá většinu přední části navigace. V dnešní době již drtivá většina navigací používají dotykový displej, některé již úplně upustily od zbytku klasických tlačítek a navigace se tak kompletně ovládá přes displej. K dotyku se používá speciální pero (stylus) nebo prst. Důležitý je také dostatečný jas obrazovky a antireflexní vrstva zaručující dostatečnou viditelnost obrazu při jasném slunci. Dalo by se říci, že čím větší displej, tím lépe. Důležité ale je mít dostatečné rozlišení, aby obraz nebyl kostrbatý.
• GPS přijímač
  
  Kvalita GPS přijímače je velice důležitá, protože zprostředkovává správnou polohu. Vše by se míjelo účinkem, kdyby navigace uváděla polohu nepřesně, nebo na křižovatky reagovala se zpožděním. Jedním z výkonných a v současné době dominujícím přijímačem je ultracitilvý čip Sirf III, který podporuje příjem až 20 družic pro co nejpřesnější určení polohy. Díky vysoké citlivosti zvládá příjem i přes pokovená skla a není tak nutná externí anténa.
• Prostřední a ovládání
  
  Navigace by měla být jednoduchá a intuitivní na ovládání s přehledným menu a pokud možno v českém jazyce. Reakce musí být rychlá, aby uživatel nemusel čekat na odezvu.
• Mapy
  
  Navigace bez aktuální mapy je k ničemu. Je proto důležité se ujistit, že máte mapu země, do které chcete jet. Mapa může být buď průjezdní, pouze s vyznačenými hlavními tahy, nebo podrobná do úrovně ulic. Záleží, co od mapy očekáváte. Mapy můžou být nahrané přímo v navigaci, nebo na paměťové kartě. Důležité je zmínit se o POI, neboli Points of Interest, česky bodech zájmu. Jsou to různé nemocnice, banky, čerpací stanice, parkoviště, hotely, vyznačené na mapě. Čím je jich více, tím lépe. Výrobci navigací u svých produktů většinou uvádějí procentuální pokrytí ulic a čísel popisných dané země. V České republiky patří mezi mapy s nejlepším pokrytím od TeleAtlasu.
• Hlasová navigace
  
  Dnes už je hlasová navigace samozřejmostí. Záleží jen na tom, jak si s tím daný výrobce poradil. Většinou je k dispozici několik jazyků a některé navigace nabízí i různé variace hlasu.
• RDS-TMC
  
  RDS-TMC (Radio Data System - Traffic Message Channel) je služba poskytující dopravních a cestovní informace před a během jízdy. Navigace podporující tuto funkci je vybavena patřičnou anténou, může informace přijímat a popřípadě podle nich optimalizovat trasu například při uzavírce nebo nehodě. Příjem je zdarma, stejně jako RDS u rádia. V České republice zatím není vysílání na takové úrovni jako na západě, ale situace se zlepšuje.
• Zaznamenávání a plánování trasy
  
  Plánujete-li delší trasy s více zastávkami, může se hodit možnost naplánovat si trasu předem a nejlépe na PC a výsledek si nahrát do navigace. Stejně tak pozdější zpracování projeté trasy. Tato funkce je zatím vymožeností dražších přístrojů.
• Handsfree
  Handsfree je doménou spíše dražších navigací. Při využití této funkce komunikuje mobil s navigací přes Bluetooth a hovory jsou vyřizovány pomocí mikrofonu a reproduktoru navigace.
• Hlídání povolené rychlosti
  Funkce, která vyhodnocuje aktuální rychlost a srovnává ji s maximální povolenou rychlostí dané komunikace. Pokud je rychlost překročena, navigace řidiče většinou hlasově upozorní.
• Databáze stacionárních radarů
  Navigace mohou mít nahranou databázi pevných policejních radarů a kamer. Pokud budete k takovému místu přijíždět, navigace vás sama upozorní s dostatečným předstihem. Radary je možné do databáze ručně vkládat nebo si aktualizovanou verzi stáhnout z internetu.
• MP3
  
  Některé navigace dovolují přehrání MP3 skladeb nebo i videí. Hudba se nahrává přímo do navigace, pokud to kapacitně zvládá, nebo na paměťovou kartu.

Požité zdroje:

www.gpsworld.com

www.garmin.com

www.wikipedia.cz

www.samuraj.cz