Nawigacja sprzed ery GPS — najciekawsze wynalazki

Jeżeli jakieś auto nie posiada wbudowanej nawigacji, to uruchamiamy przenośny komputer z kieszeni. Stało się to całkowicie normalne i przeszło do codzienności w ciągu raptem kilkunastu lat. Jednak próby stworzenia systemu zapewniającego nawigację w czasie rzeczywistym dla pojazdów, sięgają znacznie odleglejszych czasów, niż mogłoby się wydawać. Cofnijmy się do bardziej analogowych dekad i prześledźmy historię pra-pra-pradziadków współczesnego GPS-u.

Autor: Rastoporte

GPS — to warto wiedzieć

Na początek, muszę wyjaśnić kilka podstawowych pojęć i przybliżyć zasadę działania czegoś, z czego bezrefleksyjnie korzystamy na co dzień.

Global Positioning System to ogromne i kosztowne przedsięwzięcie stworzone przez Amerykanów, a ściślej mówiąc Departament Obrony Narodowej USA. Jak można się domyślić, powstał przede wszystkim do zastosowań wojskowych.

Pierwsze testy rozpoczęto w 1972 roku, a sześć lat później na orbicie znalazł się pierwszy satelita w strukturze GPS. Obecnie jest ich 31, z czego aktywnych na orbicie zawsze co najmniej 28 z nich. 

Jest ich tak dużo, aby zapewnić stały i szybki dostęp do sygnału. W każdym punkcie na Ziemi pozostajemy w zasięgu co najmniej czterech urządzeń krążących wokół planety nieco ponad 20 km nad naszymi głowami.

Już w 1983 roku zdecydowano o udostępnieniu struktury GPS do zastosowań cywilnych z powodu korzyści jakie zapewnia. W 1995 projekt osiągnął pełną zdolność operacyjną.

W 2000 roku wyłączono wszelkie ograniczenia w dostępności i bez żadnych zakłóceń mógł korzystać od tej pory każdy, kto posiadał odbiornik sygnału.

2004 rok to pomyślnie ukończone testy wspomaganego GPS w telefonach komórkowych przez firmę Qualcomm. W ten sposób moduł GPS zaczął trafiać do małych komórek, a resztę już znamy.

A na co to komu?

Zaczęliśmy od Ameryki i to głównie o nią będę swój dzisiejszy tekst opierał. Przemysł motoryzacyjny w Europie kilka dekad temu wyglądał zupełnie inaczej niż za oceanem. 

Stany Zjednoczone były znacznie bardziej rozwinięte i w 1929 roku przypadało tam statystycznie około 206 aut na 1000 mieszkańców. W Europie najbardziej zmotoryzowana była wówczas Francja z niecałymi 27 pojazdami na 1000 osób, czyli w sumie nie ma o czym tutaj rozmawiać. Więcej szczegółów i statystyk poniżej:

Wspominam o tych danych, aby zrozumieć potrzebę zapewnienia pomocy w nawigowaniu już na bardzo wczesnym etapie rozwoju motoryzacji. Szybko powiększająca się siatka dróg wraz ze znacznym przyrostem aut na drogach była kluczowa.

Jones Live Map

I tak cofnęliśmy się do 1909 roku. Wtedy powstał pierwszy szczegółowy system nawigacji o nazwie Jones Live Map autorstwa J. W. Jonesa.

Był to zestaw składający się z papierowych krążków zawierających nadrukowane wskazówki nawigacyjne dedykowane dla konkretnej trasy, np. Nowy Jork — Filadeldia albo Chicago — Iowa.

Jones Live Map (1909) | atlasobscura.com

Tarcze umieszczono w mosiężnej obudowie, a całość była połączona z licznikiem samochodu. W miarę postępu trasy, tarcza obracała się w obudowie, wskazując aktualny kierunek.

Każdy z krążków obejmował do 100 mil (160 km) drogi, po czym musiała nastąpić ręczna podmiana na kolejny. W przypadku dłuższych tras używano dwustronnie drukowanych tarcz. Jako ciekawostkę można dodać, że kierowca otrzymywał niekiedy nawet informację o rodzaju nawierzchni drogi.

System rozwijany był przez kolejne lata i w 1919 roku obsługiwał ponad 500 tras na terenie całych Stanów Zjednoczonych. Niestety nie mógł dotrzymać tempa błyskawicznemu rozwojowi infrastruktury. Powstawało mnóstwo nowych dróg, a bieżąca aktualizacja punktów orientacyjnych z nadrukowanych wskazówek stała się niemożliwa. Zaczęto stosować również odpowiednie oznakowanie dróg, więc na początku lat 20. wycofano Jones Live Map ze sprzedaży.

Jones Live Map (1909) – przykładowe tarcze z trasami | Wikimedia

Iter-Auto

Następny ciekawy wynalazek to Iter-Auto. Wymyślony i skonstruowany we Włoszech w 1930 roku przez włoską organizację turystyczną — Touring Club Italiano. Tym razem stworzony z nadrukowanych rolek z mapami dla konkretnych tras umieszczonych w metalowej obudowie. Był oczywiście połączony z samochodowym prędkościomierzem, przez co rolka z mapą na bieżąco obracała się podczas jazdy.

Iter-Auto (1930) | Wikimedia

Poprzedni pomysł zawierał wskazówki w odniesieniu do punktów nawigacyjnych. Tutaj jest już mapa z graficznymi punktami, która zawiera odpowiednie symbole np. stacji benzynowych czy przejazdów kolejowych. Dystrybucja jednak wyglądała podobnie, bo poszczególne trasy były na osobnych rolkach do kupienia.

Przewijanie odbywa się jednak wyłącznie w jednym kierunku, co może stwarzać pewne problemy. Jazda do tyłu lub niewłaściwe obranie trasy nadal powodowało naliczanie kilometrów, więc mapa “szła do przodu”, przez co konieczne były ręczne korekty.

Iter-Auto (1930) – rolka z nadrukowaną trasą

DAIR System

Wczesna nieanalogowa próba stworzenia kompleksowego systemu wsparcia kierowcy. Dzisiaj mamy konsultantów, opiekunów i każdą informację na wyciągnięcie ręki. W czasach bez zaawansowanej elektroniki mogło to wyglądać właśnie jak DAIR System (Driver Aid, Information and Routing System) autorstwa General Motors z 1966 roku. Napisałem, że mogło, ponieważ cała koncepcja nie wyszła poza ośrodek projektowy i nie była dostępna w ogólnej sprzedaży.

Fizycznie były to, można powiedzieć dwa elementy. Pierwszy — skrzynka umieszczona na górze deski rozdzielczej wskazująca drogę. Informowała, kiedy kierowca ma jechać prosto, skręcić w lewo lub w prawo, a także o zakrętach czy nawet o konieczności zatrzymania.

Drugi element to główna konsola do obsługi, umieszczona pod deską, pomiędzy kierowcą a pasażerem. Tam znajdowała się m.in. okrągła tarcza telefoniczna, obsługa dziurkowanej karty do nawigacji i odbiornik radiowy.

DAIR System (1966) | scribd.com

Podstawową funkcją urządzenia miało być określanie przybliżonej pozycji pojazdu. Dzięki temu możliwe byłoby wezwanie pomocy w przypadku awarii lub chociażby braku paliwa. W erze bez systemów satelitarnych miało to być możliwe dzięki umieszczeniu specjalnych magnesów i nadajników radiowych wzdłuż drogi. Mówi się konkretnie o autostradach (co 3 – 5 mil) i w okolicy najważniejszych skrzyżowań w kraju. 

Zapisywanie trasy odbywało się na dziurkowanej karcie umieszczonej w urządzeniu. Trzeba było taką trasę przejechać, aby karta została zadrukowana. Przy drugim przejeździe, wystarczyło kartę umieścić w czytniku i wskazówki były już wyświetlane automatycznie.

Ponadto mógł też zaoferować możliwość wysyłania i odbierania głosowych wiadomości z najbliższego punktu serwisowego. Właśnie dzięki komunikacji radiowej. Jak wspomniałem na początku, pomysł nie został zrealizowany. Trzeba jednak przyznać, że było to bardzo ambitne i z pewnością koszmarnie drogie przedsięwzięcie.

DAIR System (1966) – konsola centralna | historicimages.com

Honda Electro Gyro-Cator

Honda wraz z Alpine w 1985 roku opracowuje przełomowy wynalazek — Electro Gyro-Cator. To pierwszy automatyczny system nawigacyjny w samochodach. Był dostępny w oficjalnej sprzedaży, jako jedna z dodatkowo płatnych opcji wyposażenia.

Honda Gyro-Cator (1981) | pistonheads.com

Jak sama nazwa wskazuje, podstawą działania był żyroskop gazowy, który wykrywał zarówno ruch, jak i obrót pojazdu. Do obudowy skrzyni biegów zamontowano dodatkowe serwo, aby zbierać szczegółowe dane o prędkości i przebytym dystansie. Sama jednostka wewnętrzna była już małym komputerem wyposażonym w pamięć i procesor.

We wnętrzu wyglądało to już jak nawigacja z prawdziwego zdarzenia. 6-calowy wyświetlacz otoczony przyciskami do sterowania służył do wyświetlania lokalizacji pojazdu w postaci migającej kropki. Pod ekran z lokalizacją należało wsuwać statyczne mapy. Były one nadrukowane na przezroczystej folii. Dzięki precyzyjnym danym z osprzętu wszystko na ekranie się zgadzało.

Kariera tego cuda była krótka, bo potrwała mniej więcej rok. System był dostępny wyłącznie w Japonii i tylko na tamtejszy rynek tworzono mapy. Oprócz tego kosztował niemal 1/4 ceny całego auta, więc nie mógł stać się popularny. Zasada działania poniżej:

Etak Navigator

Niedługo po japońskim żyroskopie, powstało coś idącego o krok dalej — Etak Navigator. Opracowany przez amerykańską firmę Etak w 1985 roku. W odróżnieniu od Hondy wykorzystano tym razem kompas i szereg danych z czujników prędkości kół samochodu. Miało to zapewnić dokładne nawigowanie, zakręt po zakręcie, tak jak ma to miejsce dzisiaj, co w zasadzie się udało.

Urządzenie było bardzo precyzyjne, a na wyświetlaczu zamontowanym wewnątrz można wskazać konkretne skrzyżowanie, ulicę, a nawet wyszukać restaurację czy stację benzynową. Producent przewidział wersje z 4,5-calowym i 7-calowym wyświetlaczem.

Etak Navigator (1985) – interfejs systemu | fastcompany.com

System powstawał przez niezależną firmę. Cena nie była niska, a dodatkowo konieczne było też kupowanie kaset z mapami. Każda z nich pokrywała mniej więcej obszar jednego miasta. Mimo to duże firmy transportowe chętnie inwestowały w to rozwiązanie, zapewniając twórcom ogromne zyski.

Przez kilka lat wytężonego rozwoju, udało się przenieść z papierowych map do świata cyfrowego większość dróg na Ziemi. Dane są na tyle dokładne, że korzysta się z nich do dziś, choć obecnie pozyskuje się je w zupełnie inny sposób.

Etak Navigator (1985) | Pinterest

A później było już z górki

  • 1987 – Toyota wprowadza wbudowaną nawigację w modelu Crown sprzedawanym wyłącznie na rynku japońskim. Mapy odczytywane są z płyty CD.
  • 1993 – Mazda zaczyna korzystać z satelitów GPS w modelu Eunos Cosmo.
  • 1994 – BMW 7-serii E38 jest pierwszym autem w Europie posiadającym wbudowaną nawigację satelitarną.
  • 1995 – Oldsmobile 88 to pierwszy pojazd w Stanach Zjednoczonych z GPS-em.

Początek lat 90. to wczesny etap rozwoju w oparciu o GPS, z którego korzystamy dzisiaj i to pomimo ograniczeń w dostępie do sygnału. W 1995 Global Positioning System osiąga pełną funkcjonalność. Końcówka tej dekady to jeszcze powszechne korzystanie z płyt CD z nagranymi mapami i początek stosowania płyt DVD. Był to nadal bardzo kosztowny dodatek. Potem nadszedł czas dysków twardych i wbudowanych map.

Po wyłączeniu ograniczeń dostępu w 2000 roku nadeszła era małych odbiorników sygnału, znacznie redukując koszty korzystania z nawigacji. Kupowane jako zewnętrzne akcesorium do samochodu były już wystarczające do wygodnego i precyzyjnego nawigowania w czasie rzeczywistym. Z czasem zostały zastąpione urządzeniami ze znacznie większymi wyświetlaczami, potem stały się dotykowe, a teraz i one w zasadzie odeszły do lamusa. Obecnie mamy ogromne smartfony, tablety i powszechnie już wbudowane wielkie ekrany z systemami multimedialnymi w pojazdach.

Co myślisz o tym artykule?
  • Świetny (3)
  • Interesujący (1)
  • Przydatny (0)
  • Nudny (0)
  • Słaby (0)
Total
0
Shares

Bądź na bieżąco!

Otrzymuj natychmiastowe powiadomienie email o nowych wpisach.

Bez spamu i reklam. Tylko najnowsza treść!

Komentarze 1
Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany. Wymagane pola są oznaczone *

Poprzedni
Stuttgart Open, czyli piłeczką w Porsche

Stuttgart Open, czyli piłeczką w Porsche

Następny
Prze-wozy dostawcze i robocze, czyli pikapy

Prze-wozy dostawcze i robocze, czyli pikapy

Zobacz także:
Total
0
Share