Térképkészítés műholdas irányítással


A gépi technológia egyre jobban teret nyer a tájékozódási futásban. A számítógépes időmérőóráktól és kiértékeléstől kezdve az O-CAD-dal történő térképrajzolásig és a Regnly cég elektronikus ellenőrző pontjáig sok minden történt már. A finn Korahdus tájékozódási futó klub most egy további jelentős lépést tett a sportágon belüli gépi alkalmazás irányába: a térképkészítés elektronizálását. (Alább Felix Loetscher számol be a lézeres mérőeszközzel készített térképjavításról.)

A finn "Kokkosenkylän Rasti ja Risahdus", röviden Korahdus tájékozódási futó szakosztály alig több mint egy éves. Nyolc tájékozódási futó alapította, akik Mäntyharju vidékén együtt edzettek és vadásztak. A terep rendkivüli módon tetszett nekik, 1993 októberében hozzáláttak, hogy megvalósítsák régi álmukat, egy tájékozódási futó térkép készítését a vidékről. Elhatározták, hogy az Arvila-tól nyugatra fekvő Kokkosenkylän területet térképezik fel központi területként, és ezen a terepen egy országos versenyt rendeznek.
Sajnos az említett versenyzők mindegyike állásban volt, így azt beszélték meg (természetesen a szaunában), hogyan tudnának viszonylag kevés időráfordítással és pénzzel jó tájékozódási futó térképet készíteni. Ebből alakult ki egy merőben új térképkészítési koncepció, amelyet az 1995-ös barcelonai kartográfiai konferencián kivánnak bemutatni. A projektnek egyúttal tudományos háttere is van: két versenyző, Jan Donner és Lassi Heikkilä, két Korahdus futó, doktori munkát készül írni az ötletből.
A GPS-nek nevezett földrajzi helyzetelemző rendszer

A térképjavító munkaeszköze ezúttal nem papír és ceruza voltak, hanem a Trimble cég 400 gramm súlyú "GeoExplorer GPS" nevű GPS rádióvevő készüléke.
Leegyszerűsítve a GPS a következőképpen működik: a Föld körül 12 órás ritmusban 21 műhold kering, amelyek rádiójeleik révén szünet nélkül sugároznak helyzetmegjelölésre alkalmas jeleket. Mindegyik műhold egyszerre több atomórát is visz a fedélzetén, így mindegyik képes arra, hogy meglehetősen pontosan időzítve egy-egy további jelet is a Földre sugározzon. A vevőkészülékhez ezek a jelek azonban időbeni eltolódásokkal érkeznek meg, mert a műholdak eltérő magasságban keringenek. Mivel a vevőkészülékek többnyire nincsenek atomórával ellátva, helyzetükhöz minden mérésnél négy dolog ismeretlen: a földrajzi hossz és szélesség, a tengerszinthez mért magasság és az az időpont, amikor a jelek elhagyják a műholdat. Így a vevőkészüléknek négy műholdra kell rálátnia, hogy a helyzetét (és az atomóra idejét) meghatározza.
A Föld minden pontján minden időben legalább négy műhold látható (azaz legalább ennyi tartózkodik a horizont felett), sok esetben azonban még több is. A "GeoExplorer" egyszerre maximum nyolcat képes közülük kimérni, miközben minden egyes műholddal javul a mérés pontossága.

A térképtervezés és -készítés

A tereppontok felvétele ezután már gyorsan és egyszerűen történik. Az objektumnál megállva be kell billentyűzni a kódját, három-tizenöt másodpercig várni kell, és lehet tovább menni a következő tereptárgyhoz.

A GPS pontossági határai

Az egész GPS-ügynek egyetlen buktatója van: a műholdak tulajdonosa, az Egyesült Államok tudatosan behatárolja a rendszer pontosságát. Az u.n. SA-kóddal (SA jelentése: Selective Availability) megakadályozza ugyanis a jelek egymáshoz történő szinkronizálását. Aki ezt a kódot ismeri (csak a Pentagon) egy speciális vevőkőszülékkel rendkivül pontosan tud dolgozni. Annak, aki a kódot nem ismeri (mindenki más) egy lehetősége marad: az SA zavarása mindenhol azonos szinten jelentkezik, és nem változik túlságosan gyorsan. Ez tette a Korahdus-nak is lehetővé, hogy "átszámított GPS-mérést" hajtson végre: Helsinkiben (több mint 200 kilométerre a térképkészítés helyétől) egy egészen precízen ismert földrajzi ponton felállítottak egy második állomást is. Ez folyamatosan, néhány másodpercenként mérte a műholdak jeleit, és így rekonstruálni tudta egész napra az SA-kód lefutását. Este minden felvett adatot korrigáltak, és így Korahdus két méternyi pontosságot ért el.
Egy gyakran hangoztatott tétel szerint a GPS sűrű növényi fedezet esetén használhatatlan. Ez alapvetően igaz, de a különböző vevőkészülékek a műholdakat különbözőképpen fogják be. Közöttük vannak finom versenykerékpárok, de mountainbike-gépek is. A centiméterpontosságú, rendkivül tökéletes készülékek valóban csak nyílt terepen működnek, de tájékozódási futó térképek készítéséhez ilyen pontosságra nincs szükségünk. Kohradus reményei szerint a Trimble által javított vevők még növényi fedezet alatt is elérhetik a 70 cm-es pontosságot.

1994. szeptember 24.: Főpróba

Ezen a napon Kohradus az "Arvila-Hanttu"-ra keresztelt új térképen országos versenyt rendezett. A verseny igazi "high-tech" esemény lett. Finnországban itt alkalmazták először a Regnly elektronikus ellenőrző pontjait. A pályákat O-CAD-dal rajzolták be. Minden térképet (nagyon jó minőségű) tintasugaras nyomtatóval készítettek. …s egy különleges csemege: Jan Donner (a finn rangsor 22. futója) fejlámpája burkába erősített egy Geo-Explorer-t, és futás közben felrajzoltatta a pályáját.
A mellékelt térképi részlet jól mutatja a 13-as pontnál elkövetett hibáját: "A lejtőn az elképzeléseim szerint kapaszkodtam fel, de a zöld tetőre felérve (6-8 méter magas fiatalos) nem fordítottam el eléggé a fejemet, tovább futottam, és azt reméltem, hogy elkapom a horpadást, mikor hirtelen vagy 20 méterre egy magas szikla előtt torpantam meg. Közben nem vettem észre, hogy 180°-kal meg kellett fordulnom, ezért elmentem a sárga terület széléig, és kifutottam a sarokra, hogy újra tájolhassak. Egyszerűen idegességből először a rossz horpadásba futottam bele, mielőtt végleg felfogattam magam. Ez mintegy másfél percembe került."
Jan hibája a valóságban 1 perc 15 másodpercbe került, ami a GPS-nyomvonalból kiolvasható. De a pálya bármely pontján még Jan sebességét is ki lehetne számítani. A mérések lenyűgözően komplettek és pontosak, ha meggondoljuk, milyen szélsőséges körülmények között kellett a készülékének működnie. Ezen a napon egyébként még a korrekciós eljárásra sem volt szükség. Mivel az amerikaiknak maguknak is kevés SA-kóddal ellátott vevőkészülékük van, csapataik jórészt síma PS-vevőkkel rendelkeznek. Így viszont katonai akcióik idejére az SA-kódolást ki kell kapcsolniuk. "Egy nappal a verseny előtt az SA egyszerűen eltünt az adásokból" - mondta a Kohradus-os Marko Kaikkinen, "úgyhogy pontosan tudtuk, hogy órákon belül megindul az invázió Haitin. Köszönjük, Bill."

Megjelent: OL (Nr. 5., 1995 május)
Fordította: Homoki Géza



Vissza a Tájoló 1996/5 tartalomjegyzékhez!
Vissza a magyar nyelvű tájfutó információkhoz!