Kirjauutuus: Kuinka satelliittipaikannus toimii?

Markku Poutanen

Sateliittipaikannus

351 sivua

Ursa ry.  2016

ISBN 978-952-5985-41-2

Lähes jokainen meistä on joskus käyttänyt satelliittipaikannusta hyväkseen, joko etsiessään osoitetta tai määränpäätä kännykällään. Kännyköiden paikannussovellukset ovatkin varmasti suuri ryhmä yksittäisistä sovelluksista, joita käytetään säännöllisesti. 

Kaikenlaisessa liikenteessä (maa, ilma ja meri) satelliittipaikannuslaitteet ovat arkipäivää ja ilman niitä tuskin tulisimme toimeen jo pelkästään siitä syystä, että liikenteen määrä ja tarkkuusvaatimukset ovat kasvaneet merkittävästi vain muutaman vuosikymmenen takaisesta.

Joku meistä paikannussovelluksia käyttävistä on saattanut miettiä sitä miten koko paikannusjärjestelmä toimii? Useimmat meistä varmasti tietää, että maapalloa kiertävä parvi satelliitteja on se ”villakoiran ydin” mutta siihen useimpien tietämys sitten päättyykin. Markku Poutanen on asiasta kirjoittanut jo vuosia sitten (1998) kirjan GPS-paikanmääritys mutta kuten arvata saattaa, se on jo ajat sitten vanhentunut. Poutanen ei kuitenkaan tyytynyt päivittämään kirjaansa, vaan kirjoitti saman tien kokonaan uuden kirjan, joka sai nimekseen Sateliittipaikannus. Ja aikamoinen tietopaketti uudesta kirjasta syntyikin.

Satelliitinpaikannusjärjestelmistä yhdysvaltalainen GPS on tietysti tunnetuin mutta ei ainoa. Venäläiset alkoivat jo Neuvostoliiton aikana rakentaa omaa järjestelmää, joka tunnetaan nimellä CLONASS. Neuvostoliiton hajottua järjestelmän toimintakyky romahti muutamaksi vuodeksi, mutta nyttemmin Venäjä on korjannut sen puutteet ja uudistanut sitä, joten CLONASS on nykyisin varsin hyvin toimi järjestelmä.

Euroopan unioni ja ESA ovat yhdessä kehitelleet ja rakentaneet ensi vuonna täyteen käyttöön valmistuvan Galileo-järjestelmän ja kiinalaisilla on lähinnä Aasiassa toimiva BeiDou-järjestelmä. Eivätkä paikannusjärjestelmät vielä tähän lopu, sillä Japanilla ja Intialla on kehitteillä omat järjestelmät.

Hyvin paljon yksinkertaistetusti voidaan satelliittipaikannusjärjestelmän toimivan siten, että vastaanotin (paikannin tai kännykkä) vastaanottaa vähintään neljän satelliitin signaalin. Signaali sisältää mm. aikatiedon, jonka perusteella vastaanotin laskee etäisyydet kuhunkin satelliittiin. Laskettujen etäisyyksien 3D-risteyskohdassa sijaitsee vastaanotin. Periaate on siis yksinkertainen, mutta siihen se yksinkertaisuus päättyykin.

Tulosta täytyy muuntaa ja muuttaa hyvin paljon ennen kuin se on pisteenä paikantimen ruudulla. Poutanen käsittelee näitä tuhansia laskutoimituksia ja muita muunnoksia kirjassaan hyvin perusteellisesti. Kirjan sivuilta löytyy satoja laskumatriiseja, jopa niin paljon, että tällaisella perusinsinöörillä on hieman vaikeuksia seurata kaavojen johtoa ja merkitystä, varsinkin kun opiskeluajoistani on jo kulunut reilusti yli kolme vuosikymmentä. Onneksi matematiikka kirjassa ei ole sen ainoa ansio, vaan järjestelmien kuvaukset ja muunnokset on selostettu myös tekstein.

Tavallinen tähtiharrastajakin voi tutustua myös harrastuksensa aihepiiriin kirjan avulla. Luvussa 3, joka on otsikoitu Tähtitieteelliset vertausjärjestelmät, tähtiharrastajat voi syventyä opiskelemaan pallotähtitieteen peruskäsitteitä ja koordinaatistojärjestelmiä. Samalla kun pallotähtitieteen käsitteistö tulee tutuiksi, niin samalla kasvaa ymmärrys siitä, kuinka käsin laskemalla jouduttiin selvittämään havaittavan kohteen koordinaatit vielä muutama vuosikymmen sitten. Nykyisin tämän laskentatyön tekevät tietysti tietokoneet, tabletit tai jopa kännykät.

Kirjaa tulevat tarvitsemaan monet satelliittipaikannuksen kanssa tekemisiin joutuvat henkilöt olivatpa he insinöörejä tai tietokonenörttejä. Kirjaa voin myös suositella niille, jotka haluavat tutustua satelliittipaikannukseen pintaa syvemmältä ja tietysti tähtiharrastajille, joiden yleissivistykseen tulisi kuulua jonkinasteinen ymmärrys paikannuksesta.

Kari A. Kuure

 Kirja on ostettavissa kirjakaupoista ja Ursan (netti)kirjakaupasta. Tampereen Ursan jäsenet voivat hankkia kirjan jäsenhintaan syksyllä tehtävässä yhteistilauksessa.