ŰRTECHNIKA A HÁBORÚBAN: Helymeghatározás és navigáció (1. rész)
(Rovat: A nemzetbiztonságért, Űrpolitika - 2003.03.24 13:35.)

Miközben Irakban háború dúl, egyre gyakrabban hallani az űrtechnika katonai szerepvállalásáról. Cikksorozatunkban megpróbáljuk bemutatni, hogy mi a katonai műholdak feladata, illetve, hogy a Szövetségesek miképp használják a polgári és katonai műholdakat a hadműveletek során. Előszőr a GPS néhány katonai vonatkozásával ismerkedhetünk meg.

A GPS
azaz Global Positioning System, (globális helymeghatározó rendszer) kifejlesztése még a hetvenes évek végére nyúlik vissza. A tervezők akkor egy olyan műholdrendszert álmodtak meg, melyben 18 működő és 3 ún. pályán lévő tartalék műhold kering Földünk körül, egyenletesen elosztva. A GPS elsődleges feladata az amerikai haderő helymeghatározásának és navigációjának biztosítása
· bárhol a Földön,
· az év bármely szakában,
· a nap 24 órájában,
· időjárástól függetlenül.

Ugyanakkor a rendszert eleve úgy tervezték, hogy az - bizonyos korlátozásokkal - polgári célokra is alkalmas legyen. Ennek megfelelően a műholdak kétféle kódot kezdtek sugározni a nyolcvanas években:
· A titkosított katonai P-kódot (Precise), mellyel a pontosság a nap 24 órájának 95%-ban vizszintesen (2D) 10m, illetve három dimenzióban (3D) 15 m, valamint
· a polgári felhasználók által is hozzáférhető C/A-kódot (Course Acquisition) kódot, melynek pontossága a nap 24 órájának 95%-ban vizszintesen (2D) 100m, illetve három dimenzióban (3D) 150 m.

Azonban igen gyorsan kiderült, hogy a sugárzott polgári kód túl jóra sikerült, és pontossága 25 m (2D), illetve 35 m (3D) körül mozog! Emiatt az amerikai stratégák már a nyolcvanas évek végén többször jelezték azon szándékukat, hogy a C/A-kódot "visszarontanák" az eredetileg tervezett szintre, ugyanis egyébként bárki "túl pontos" eszközökhöz férhet hozzá. Ez azonban - elsősorban a komoly adókat befizető amerikai kishajó és és hobbirepülőgép tulajdonosok ellenállásának köszönhetően - csak nem akart bekövetkezni. Azonban a kilencvenes évek legelején történt valami...

A GPS az (Első) Öböl-háborúban
Az 1991-es Öböl-háború volt ez első olyan konfliktus, melyben a GPS-eszközök tömeges alkalmazására került sor, bár a műholdrendszer még éppencsak kiépült. Mivel a P-kódú vevők ára magasabb és gyártásuk hosszadalmasabb, ezért nem nagyon volt még belőlük komoly raktárkészlet. Emiatt az amerikai és a szövetséges haderők többségében (bármennyire is meglepő ez) jelentős számban alkalmaztak C/A-kódú vevőket is!

A mára a GPS-gyártás óriásaivá vált amerikai Trimble és Magellan cégek éppen ekkora álltak elő első "kézi, vagy marok" GPS típusaikkal, úgyhogy azokra csak úgy dőltek a megrendelések. A kézi-távcső módjára szem elé tartandó, forgó-gombos P-kódú Trimble Trimpack akkumulátorával együtt 1,8 kg-ot nyomott, ám az akkori "hátizsákos" (szintén P-kódú) Collins GPS-hez képest (melyből a Védelmi Minisztérium így is azonnal 1400 darabot rendelt) "paránynak" számított. Ennek köszönhetően a TrimPack-ből (alul), három ütemben összesen 4300 darabot rendeltek.

A teljes megrendelésállomány 21,6 millió dollár volt, amiből kiszámolható, hogy még a hihetetlenül nagymennyíségű vásárlás ellenére is az akkori darabár 5023 dollár volt! (Megjegyzendő viszont, hogy a ránézésre és strapabírásra azonos Trimble C/A-kódú típus ára "mindössze" 3000 dollár körül mozgott, és abból is több ezer darab talált gazdára.)

A különféle GPS-vevők a háború alatt megjelentek a terepjárók, a harckocsik, a helikopterek, a szállító- és harci-repülőgépek egy jelentős részén, valamint a különféle felderítő- és speciális-csoportok arzenáljában.

A pontosság a legtöbb feladatohoz elegendő volt, hisz a nagyobb sebességű légijárművek, illetve egyes rakéták és manőverező robotrepülőgépek közel tíz, míg egy GPS-szel ellátott közkatona is, legalább 30 méteres pontossággal találta meg célpontját, illetve bármilyen elérendő helyet.

Nos, eközben iraki SCUD rakéták csapódtak be Izrael és Szaud-Arábia egyes területeire. Annak, hogy ezek a hagyományos robbanófejjel szerelt rakéták komolyabb károkat nem tudtak okozni, egyik oka az volt, hogy vezérlésükre inerciális navigációs rendszereket használtak, mégpedig olyan korai típusokat melyek pontossága több száz méter volt. A SCUD-rakéták hibái viszont jó érvrendszert biztosítotottak a katonai tervezőknek, akik a háború után azonnal nekiálltak megdolgozni a közvéleményt, és feltették a kérdést: „Mi lett volna, ha az iraki SCUD-ok navigációját, a világpiacon könnyen hozzáférhető C/A kódú vevők is segítik?” Bár a felvetés műszakilag tartalmazott néhány „finom csúsztatást”, aminek részletezése ezen cikk lehetőségeit messze meghaladja, azért „bejött”!

A háború után már gyakorlatilag senki nem vetette fel, hogy egy adott pontosságra tervezett katonai navigációs rendszert – ha egyszer pontosabb – akkor miért kell „visszarontani”?

A GPS a két Öböl-háború között
Az Öböl-háború után nem sokkal tehát, az amerikaiak aktiválták a GPS rendszeren az ún. korlátozott hozzáférést (S/A). Ez azt jelenti, hogy a műholdak által a vevőberendezések felé sugárzott pályaelemeket és precíz idő-információt annyira elrontották, hogy a helymeghatározás garantált pontossága C/A-kódú vevővel ne legyen jobb mint 100-150 méter.

Teltek múltak az évek, fejlődött az elektronika és az informatika, és az USA a GPS jelentős fejlesztése mellett döntött. Miután sikerült közel egy nagyságrenddel javítani a rendszer által nyújtható pontosságot, pár éve nem csak, hogy eltörölték az S/A-t, de még javítottak is mindkét kód pontosságán.

Napjainkban egy P-kódú katonai vevő képes 1-2 méteres, míg egy szabadon vásárolható C/A-kódú vevő 10-15 méteres garantált pontossággal működni, a nap 95%-ban. Ráadásul, a műholdak számát megnövelték, úgy, hogy legalább 24 műhold működjön egyidejűleg.

Ennek is köszönhető, hogy újabb és újabb katonai GPS-típusok jelentek meg. Ezek közül a legelterjedtebb minden bizonnyal a kilencvenes évek második felében kifejlesztett navigációs- és fegyverzet-vezérlő rendszerekbe integrálható Rockwell Collins MAGR (felső kép), vagy az azóta legendássá vált Rockwell PLGR, - a "plágör", ahogy az amerikai GI nevezte (alsó kép).

A GPS az (Első) Öbölháború óta természetesen valamennyi amerikai részvétellel zajló katonai konfliktusban jelentős szerephez jutott. Így volt ez Boszniában, Jugoszláviában, vagy éppen legutóbb és jelenleg Afganisztánban.

Amerikai katona valahol Afganisztánban, egy PLGR-rel

A GPS a mostani konfliktusban
A jelenleg folyó ún. Második Öböl-háborúban minden korábbinál fontosabb a GPS az amerikaiak számára. Ennek legfőbb oka az, hogy korábban soha ilyen nagy számban nem használták, amiről elsősorban a mostani hadműveletekre szép számban előkészített GPS-vezérlésű JDAM bombák, és más intelligens fegyverek “tehetnek”. Ezek között – talán nem meglepő – ott lesz a “plágör” legújabb változata, a PLGR-II is néhány példányban.

Ugyanakkor mára megjelentek azok az orosz fejlesztésű hadszintéri GPS-zavaró rendszerek, melyekkel korábban még nem találkoztak az amerikai katonák és harceszközök, azaz újabb dimenzióban folytatódik az emberiség történelmét végigkisérő “fegyver és ellen-fegyvere” harc. Ennek kimenetel ma még nem világos, viszont néhány dolog tudható:
1. Az amerikaiak a legmagasabb politikai szinten fejezték ki rosszallásukat, hogy Oroszország “érzékeny” technológiákat adott el Iraknak, és ezek közül a GPS-zavaró rendszereket nevén is nevezték.
2. A katonák és fegyverek által használt GPS-vevők, mint nevük is mutatja, csak vesznek, tehát felderíteni nem lehet azokat. A zavarásra használt adók viszont adnak, tehát felderíthetők, sőt akár meg is semmisíthetők.
3. Miután már évek óta nyilvánvaló volt, hogy az oroszok GPS zavaróberendezéseket fejlesztenek, az amerikaiak a következő műholdgenerációkat már úgy tervezik, hogy a Földre lejutó jel-teljesítmény a jelenleginél jóval nagyobb legyen. A probléma ma csupán annyi, hogy ezek, az ún. BlockIIF holdak (alul), csak 2005-től fognak pályára kerülni.

Polgári GPS-használat konfliktushelyzetben
Gyakran visszatérő kérdés, hogy várható-e a rendszer kikapcsolása, vagy az üzemeltető általi mesterséges rontása akkor, amikor Amerika hadba vonul. Nos a válasz – már több katonai konfliktus tapasztalatai alapján – az, hogy nem. A GPS rendszer üzemeltetését 1996 óta egy elnöki direktíva szabályozza, azt sosem kapcsolták ki, sőt a P-kódú rendszerek eröltetett ütemű fejlesztésének éppen az a célja, hogy erre ne is legyen szükség. Ráadásul ma már legalább 3 millió C/A-kódú rendszert használnak a világban (jelentős részüket nyilván az USA-ban), azaz a GPS olyan szinten szőtte át mindennapjainkat, hogy ezt már meg sem lehetne tenni.

A nyitottabb világnak köszönhetően Hazánkban is egyre többen alkalmazzák a GPS-t, és éppen egy március 22-én zajló, 8 órás terepjáró-verseny erősítette meg, hogy a bombázások közepette is remekül működnek még a legolcsóbb hobbi-készülékek is. A szombati versenyen ugyanis a több mint harminc egység folyamatosan, és a megszokott pontossággal tudta terepjáróját egyik pontról a másikra navigálni, és valószínűleg a verseny nagyobb lázba hozta Őket, mint GPS-vevőjük…