בני ישראל לא היו צריכים להתאמץ ולנווט את דרכם במדבר. התרה מספרת שהיו להם עזרים ניסיים שהראו להם את הדרך (שמות י"ג כא): "וַה' הֹלֵךְ לִפְנֵיהֶם יוֹמָם בְּעַמּוּד עָנָן לַנְחֹתָם הַדֶּרֶךְ
וְלַיְלָה בְּעַמּוּד אֵשׁ לְהָאִיר לָהֶם לָלֶכֶת יוֹמָם וָלָיְלָה: לֹא-יָמִישׁ עַמּוּד הֶעָנָן יוֹמָם וְעַמּוּד הָאֵשׁ לָיְלָה לִפְנֵי הָעָם". אבל שאר עוברי הדרכים ויורדי הים היו צריכים להתאמץ מאד בניווט על מנת להגיע לידיהם. בשנים האחרונות עבר תחום הניווט מהפיכה טכנולוגית אדירה וכמעט נזנח לחלוטין לטובת הפלא שנקרא GPS או בשמו המלא Global Positioning System. מטוסים, ספינות, רכבות, משאיות אנשים ועוד משתמשים באופן יומי במכשור זה ולמעשה שיטות הניווט המסורתיות נזנחו ואפילו לא נלמדות יותר בקורסי חובלים. אם בעבר, רבי חובלים היו צריכים לבצע מדידות כל שעה בשעות היום, ולזרוק חבל שבו קשרים בכל מרחק קבוע על מנת לחשב את מהירות הספינה (מכאן השימוש במונח KNOT לציון מהירות ימית) וחישובים בלילה ואז לדעת בערך איפה הם נמצאים ביום שלמחרת, הרי שכיום מכשירי ה-GPS נותנים מידע אמין ומדויק מאד ברמת מטרים בודדים ואפילו פחות מכך. רק בשני מקומות עדיין מתבצע ניווט מסורתי, צוללות אינן קולטות את לוויני ה-GPS, למרות שגם הן יכולות לשגר קולטן המחובר בכבל לפני הים, וחלליות שעזבו את כדור הארץ ונדרשות לשיטות ניווט אחרות (כוכבים בהירים).
מערכת ה-GPS הקיימת כיום שייכות למשרד ההגנה האמריקאי. המערכת מורכבת מלווינים הנמצאים בחלל, מתחנת בקרה וממקלטים. לב המערכת הינו הלווינים הנמצאים בשישה מסלולים שונים בשמים. על מנת שהמערכת תהיה שמישה מכל נקודה בכדור הארץ דרושים לפחות 24 לווינים פעילים. בפועל יש כ-31 לווינים כאשר מפעם לפעם שולחים לווין חדש במקום לווין שיוצא משימוש. גם הלווינים עצמם משתדרגים ונהיים משוכללים יותר מדור לדור.
הלווינים נושאים שעונים אטומיים מדויקים ומשדרים אותות על מיקומם ואת אות הזמן, המקלט קולט את האותות ולפי קליטה של כמה לווינים, מיקומם המחושב של של הלווינים, הזמן בו הם שידרו והזמן בו האות נקלט יודע לחשב מיקום בדיוק של כמה מטרים. הלווינים משדרים במספר תדרים כאשר אחד מהם הוא תדר צבאי הזמין רק למקלטים צבאיים שהם גם בעלי דרגת דיוק גבוהה יותר. דרגת הדיוק נובעת מהיכולת לבצע השוואה בין שני התדרים ולבטל את השפעות היוניספירה הגורמת לעיוות מסוים של הגל. כמו כן ככל שקולטים אות מיותר לווינים, המיקום המתקבל מדויק יותר. תחנת הבקרה דואגת לבצע מדידות מדויקות מהקרקע של מיקום הלווינים, מיקומים שמשודרים בחזרה ללוינים ומהם למקלטים. מאחר ומהירות הלווינים גבוהה מאד, טעויות קטנות במיקום יכולות לגרום לטעויות גדולות במיקום המחושב, והנתונים מתעדכנים כמה פעמים ביום. שיטות ושימוש במערכות נוספות מאפשרות דיוק רב יותר אפילו עד רמה של סנטימטרים. הלווינים עצמם מקיפים את כדור הארץ בגובה של כ-22000 קילומטר, במסלולים נמוכים מאשר לוויני תקשורות. משך ההקפה הוא כ-12 שעות
באופן תיאורטי ממשלת ארצות הברית יכולה להגביל את השימוש ברשת רק למקלטים צבאיים ולהפסיק לשדר בכל שאר התדרים. מיותר לציין כי השפעות הורדת המערכת יכולות להיות הרסניות. כתוצאה מכך מפותחות כיום עוד 3 מערכות GPS, מערכת רוסית, מערכת סינית ומערכת אירופאית, גלילאו בה שותפה גם ישראל.
לדף הראשי של פרשת בשלח
מערכת ה-GPS הקיימת כיום שייכות למשרד ההגנה האמריקאי. המערכת מורכבת מלווינים הנמצאים בחלל, מתחנת בקרה וממקלטים. לב המערכת הינו הלווינים הנמצאים בשישה מסלולים שונים בשמים. על מנת שהמערכת תהיה שמישה מכל נקודה בכדור הארץ דרושים לפחות 24 לווינים פעילים. בפועל יש כ-31 לווינים כאשר מפעם לפעם שולחים לווין חדש במקום לווין שיוצא משימוש. גם הלווינים עצמם משתדרגים ונהיים משוכללים יותר מדור לדור.
הלווינים נושאים שעונים אטומיים מדויקים ומשדרים אותות על מיקומם ואת אות הזמן, המקלט קולט את האותות ולפי קליטה של כמה לווינים, מיקומם המחושב של של הלווינים, הזמן בו הם שידרו והזמן בו האות נקלט יודע לחשב מיקום בדיוק של כמה מטרים. הלווינים משדרים במספר תדרים כאשר אחד מהם הוא תדר צבאי הזמין רק למקלטים צבאיים שהם גם בעלי דרגת דיוק גבוהה יותר. דרגת הדיוק נובעת מהיכולת לבצע השוואה בין שני התדרים ולבטל את השפעות היוניספירה הגורמת לעיוות מסוים של הגל. כמו כן ככל שקולטים אות מיותר לווינים, המיקום המתקבל מדויק יותר. תחנת הבקרה דואגת לבצע מדידות מדויקות מהקרקע של מיקום הלווינים, מיקומים שמשודרים בחזרה ללוינים ומהם למקלטים. מאחר ומהירות הלווינים גבוהה מאד, טעויות קטנות במיקום יכולות לגרום לטעויות גדולות במיקום המחושב, והנתונים מתעדכנים כמה פעמים ביום. שיטות ושימוש במערכות נוספות מאפשרות דיוק רב יותר אפילו עד רמה של סנטימטרים. הלווינים עצמם מקיפים את כדור הארץ בגובה של כ-22000 קילומטר, במסלולים נמוכים מאשר לוויני תקשורות. משך ההקפה הוא כ-12 שעות
באופן תיאורטי ממשלת ארצות הברית יכולה להגביל את השימוש ברשת רק למקלטים צבאיים ולהפסיק לשדר בכל שאר התדרים. מיותר לציין כי השפעות הורדת המערכת יכולות להיות הרסניות. כתוצאה מכך מפותחות כיום עוד 3 מערכות GPS, מערכת רוסית, מערכת סינית ומערכת אירופאית, גלילאו בה שותפה גם ישראל.
 |
| לווין GPS לפני שיגור |
 |
| לווין GPS בחלל |
לדף הראשי של פרשת בשלח
