Kezdőlap  
ENGLISH VERSION
 
A MŰI
Évkönyvek
Dokumentumok


A Magyar Űrkutatási Iroda
elérhetőségei

Cím:
1011 Budapest, Iskola u. 13.

Telefon:
06-1-795-6237

 
  GPS zavarvizsgálat - GALILEO frekvenciákon is
 

 
Az elektromágneses zavarok

Gyakran tapasztalhatjuk, hogy GPS vevőnk elveszíti a jelet. Elég ha a műholdakkal való összelátás megszűnik, például beltérben, magas épületek között, vagy sűrű lombos erdőben. Egy kevésbé nyilvánvaló típusú zavarforrás az elektromágneses interferencia amely teljesen nyílt terepen is előfordulhat és megakadályozza vevőnk normális működését. Ez megnyilvánulhat abban, hogy a vevőnk nem tud a GPS jelre rálokkolni, elveszti a jelet, romlik a jel/zaj viszonya, vagy egyszerűen rossz pozíciót számol. Ez utóbbi talán a legveszélyesebb hiba, mert alattomos.
Megjegyezzük, hogy ilyen zavarok szerencsére ritkábban fordulnak elő. Egyrészt az amerikai GPS, mint katonai indíttatású rendszer, eleve bizonyos mértékig ellenáll az elektromágneses zavaroknak. A vevőnk típusa szerint is változhat ez az ellenállóképesség. Másrészt a GPS frekvenciákat szabályok védik és az ezeken megjelenő illetéktelen földi sugárzás valamilyen műszaki hiba, nem körültekintő tervezés, illegális adás, vagy kivételesen kiadott sugárzási engedélyek alapján állhat elő. Tény azonban, hogy Magyarországon is vannak olyan körzetek, ahol gondokat okozhat GPS vevőnknek az elektromágneses zavar, más szóhasználattal az interferencia.
A KGO-ban már az 1990-es évek közepén felfigyeltünk erre a problémára és vizsgálatokat kezdeményeztünk a zavarok felderítésére, behatárolására. Megállapításainkat hazai valamint nemzetközi fórumokon ismertettük (Borza és Fejes 1999, 2001, Fejes 2001, Borza 2002) és több esetben is sikerült a figyelmet felketeni. De talán nem eléggé. Nemzetközi összehasonlításban megállapítható, hogy amíg az elektromágneses zavarok problémájával, elhárításukkal az USA-ban kiterjedten és magas szinten foglalkoznak, Európában a téma nem szerepelt prioritásként és a felhasználók jószerivel csak maguk között morgolódtak.
A GALIEO rendszer kiépítésével, úgy tűnik, az elektromágneses interferencia problémája előtérbe kerül Európában is. Az EU 6. kutatási keretprogramjában a legújabb GALILEO pályázati kiírások (GALILEO Research and Development Activities – Second Call) között már szerepel az „Interferencia megfigyelés, mérséklés és elszigetelés” tématerülete. Az új navigációs műholdrendszer magasabb színvonalú szolgáltatásokat szándékozik nyújtani a felhasználóknak például új civil frekvenciák, az integritás monitoring és garantált minőségű szolgáltatások révén. Mindehhez jobban oda kell figyelni a földi zavarforrások potenciális veszélyeire is. Mielőtt a gyártók hatékony technikát fejlesztenének a zavar automatikus felismerésére, jelzésére elhárítására, szükséges maguknak a lehetséges zavaroknak a természetét, elterjedtségét elemezni. Ehhez tud hozzájárulni a KGO-ban folyó zavarvizsgálati program.
Az egyik olyan terület, ahol az elektromágneses interferencia már ma is komoly gondokat okozhat, a GPS szélső pontosságú geodéziai alkalmazása, konkrétan a földkéreg mozgásait, deformációit nyomonkövető geodinamikai GPS hálózatok esete. Az OTKA (T042900) és a MŰI támogatásával a FÖMI Kozmikus Geodéziai Obszervatóriuma munkatársai hazánkban folytatják az immár több, mint 13 évvel ezelőtt megkezdett szélső pontosságú GPS méréseket. Az EU 5. Keretprogramja támogatásával a CERGOP (Central Europe Regional Geodynamics Project) keretében nemcsak Magyarországon, hanem a közép-európai térségben, mitegy egymillió négyzetkilométeres területen folynak ilyen GPS mérések. A minőségi követelmények miatt fontos a zavarmentes mérések biztosítása is. Ennek érdekében a projekt keretében egy úgynevezett „GPS interferencia monitoring” programot kezdeményeztünk, ami jelenleg is folyik.

A monitoring program

A GPS geodinamikai hálózatunknak Magyarországon 13, a közép-európai térségben 63 pontja van. A hálózat további bővítését tervezzük többek között magyar pontokkal. A projekt keretében rendszeresen ellenőrizzük, nem lépnek-e fel elektromágneses zavarok a már meglévő pontokon. A tervezett pontok kiválasztásának eleve előfeltétele a zavarmentes környezet. Egy ADVANTEST spektrum analizátorral végezzük az ellenőrzést, amelynek során előírt rutin szerint spektrumfelvételeket készítünk különböző frekvencia tartományokban. Nem csak az amerikai GPS frekvenciákat vizsgáljuk (L1 - 1575.42 MHz, L2 - 1227.6 MHz), hanem az új, tervezett európai navigációs műholdrendszer, a GALILEO frekvenciáin is mérünk (E1, E2, E4, E5a, E5b, E6). A méréseket dokumentáljuk és archiváljuk. Ezáltal áttekinthetővé válik a pontok zavar-története és felmérhető alkalmasságuk a geodinamikai programban. Az értékelés részét képezi a CERGOP projekt keretében vállalt egyik magyar feladatcsomagnak, a hálózat pontjai minőségi monitorozásának, ami azonban a zavarvizsgálatokon kívül egy sor más ellenőrzést is magába foglal.


GPS zavarmérés Piszkéstetőn. Előtérben az állványon a GPS antenna, a kábel az ADVANTEST spektrum analizátorhoz vezet.

Mi a teendő, ha zavaró jeleket észlelünk a GPS frekvenciákon? A zavar forrásának konkrét meghatározása nem könnyű feladat. Néhány triviális esettől eltekintve erre nincs is lehetőségünk. A zavar elhárítására, intézkedésre nincsenek jogosítványaink. Ezekkel hazai viszonylatban a Nemzeti Hírközlési Hatóság rendelkezik (más országokban hasonló intézmények működnek). Ide jelentjük a rendellenességet. A jogi helyzet megállapítása, a zavarforrás azonosítása és esetleges megszüntetése már ezeknek a hatóságoknak a feladata.

Zavar-térkép?

Természetesen sok más olyan terület is van, ahol a felhasználókat kár éri, ha nem tudják GPS eszközüket zavarmentesen használni. Különösen sérülékenyek a geodéták, akik terepi felméréseket végeznek nagyértékű eszközökkel. Enyhítheti a károkat és a bosszankodást, ha a felhasználó előre tájékozott a zavart helyszínekről. Ezért hasznos lehetne egy az interneten is hozzáférhető, országos GPS zavar-térkép létrehozása és folyamatos karbantartása. A penci obszervatóriumban foglalkozunk egy ilyen szolgáltatás gondolatával, de ennek kielégítő megoldására szükségünk van a GPS használók aktív közreműködésére, bejelentéseikre, ha zavart észlelnek munkájuk során bárhol az országban. Az ilyen bejelentéseket verifikálni kell és kiegészítő információk begyűjtésére is szükség van, mielőtt nyivánosságra hozható a zavar helyszíne. A bejelentések megkönnyítésére megterveztünk egy interneten visszaküldhető formanyomtatványt, ami a következő címen található: www.sgo.fomi.hu (Kutatás>GNSS> Interferencia vizsgálatok). Kérjük, ha zavarokat észlelnek, jenlentsék részünkre.

Hivatkozások Borza T. and Fejes I. 1999:GPS Interference in Hungary. (Paper presented at the International . Seminar on GPS in Central Europe, 5-7 May 1999, Penc, Hungary) Reports on Geodesy, No. 5 (46), pp. 215-221, Borza T. and Fejes I. 2001:GPS Satellite Interference in Hungary. In “Preserving the Astronomical Sky” IAU Symposium No 196, eds. R.J. Cohen and W.T. Sullivan, III (PASP, San Francisco, USA) pp. 319-323. Fejes I. 2001: Mapping GPS satellite interference in Hungary. UN/USA Workshop on „The Use and Application of Global Navigation Satellite Systems”, Vienna, Austria 26-30 November www.oosa.unvienna.org/SAP/act2001/gnss2/presentations/session05/speaker04/sld001.htm Borza T. 2002: Lyuk a hálón. GPS magazin I. évf. 3.sz.

Dr. Fejes István
FÖMI, Kozmikus Geodéziai Obszervatórium

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Űrtudomány
Földmegfigyelés
Mikrogravitáció
Navigáció és távközlés