I gamle dage havde vi kort og landkort og hvis de var fastmonterede havde de ofte en markør i pangfarve med teksten "Du er Her".
Nu om dage bruger vi ikke kort længere, vi har i stedet udspændt virtuelle koordinatsystemer i form af spredt-spektrum mikrobølgesignaler fra satelitter med nogen af de mest præcise menneskeksabte ure der findes.
Skulle en kværulantforrykt læser stadig være af den overbevisning "at der ikke rigtig er sket noget siden Apollo 11 landede" kan vedkommende passende give sig til at researche præcis hvor omfattende den overstående sætning faktisk er, rent teknologisk. Opgaven er ikke løst før "magien" i tallene 154 og 120 i GPS signalet er forklaret.
Hvad de færreste er klar over, er at radionavigation stort set var den første anvendelse af satelitter nogen kom i tanke om.
Soviet fik Sputnik i kredsløb 4 oktober 1957, et par dage efter begyndte hvad der 14 måneder senere blev til USAs første satellitnavigationsprojekt "Transit".
For halvtreds år siden, temmelig præcist, blev projekt 621B gjort til et officielt fælles satellitnavigationssystem til erstatning for de separate projekter som Flåden, Hæren, Luftvåbnet og guddødemig også Kystvagten rodede med.
Resultatet blev "NavStar", det vi almindelige mennesker kender som GPS og hvis man mangler et eksempel på en forsker der er forud for sin tid, skal man kigge på GPS signalets historie.
Det her er den første transportable GPS modtager fra 1977:
Så vidt jeg har kunnet finde ud af, er det et billede af den testopstiling der blev brugt af USA flåde i 1978.
For ikke så lang tid siden dukkede denne GPS modtager op:
Det er den første billige GPS modtager der implementerer den oprindelige ide for præcision fra 1970: Den modtager flere forskellige frekvenser. Den modtager også flere forskellige systemer, både GPS, GLONASS, Galileo, QZSS og BeiDou, til en pris under 3000 kr, inklusive en antenne.
Normalt plejer "dual-band" modtagere med den feature-liste at koste 5-10.000 USD, så det har unægteligt givet lidt genlyd i "GNSS-nørd-segmentet."
Lad det være sagt med det samme: Der er forskel, hvor de dyre modtagere bruger under et minut på at lave en RTK-faselås, har det i nogle af mine experimenter taget et kvarter for uBlox'en at regne den ud.
Men den kan regne den ud og det er det nye og vigtige:
Hvis jeg havde nogen, kunne jeg sende disse koordinater og en forklaring på hvad ERTF89 er til mine venner på Betelgeuse IV og så ville de kunne lande på min tagantenne - midt på min tagantenne.
…hvis de var hurtige nok, for mit hus flytter sig sammen med resten af Sjælland og Nordeuropa et par centimeter om året i nordøstlig retning.
Skal man bare bruge relative placeringer kan man nøjes med at købe to Z9P'er og bruge den ene som basestation for den anden, ligesom landmålerne gjorde med 100 gange dyrere modtagere for 10-20 år siden.
Men hvis man skal bruge centimeter koordinater i et officielt reference-system bliver det hurtigt langhåret og dyrt (i RTK data), så landmålerne behøver ikke føle sig truet på hverken levebrødet, smøret, ægget, saltet eller mayonaisen.
Helt det samme kan man dog ikke sige om Trimble, Leica, TopCon, Javad og de andre producenter af forbavsende dyre opmålingsmodtagere, for nu kan færdige RTK modtagere købes for under €2000, modtagere der er baseret på netop Ubloxs' modtagermodul.
Ikke alene er der mange existerende opmålingsopgaver der fint kan klares med disse modtagere, mange andre anvendelser er pludselig kommet ned i et prisleje hvor de bliver interessante at udføre med præcise målinger.
Det er aldrig nemt for en lille indspist branche med beskyttet marked og høj profit at gear'e om og resultatet er næsten altid at dem der ikke engang prøver, bliver opkøbt af en af "de nye" efter nogle år.
Når "rigtige" opmålingsmodtagere koster kassen er det naturligvis i første række fordi de kan slippe afsted med det, men der er sandelig også lagt en enorm indsats i produkterne, det er enorme software-projekter med meget tungt matematisk indhold.
Jeg er sikker på at sælgerne allerede er igang med at tale dette aspekt ved deres produkter op og jeg er sikker på at "Ingen er blevet fyret for at købe {Trimble|Leica|TopCon|Javad}" også vil blive brugt, men branchen bør lægge mærke til at IBM har forsøgt at sælge deres mainframeteknologi på samme måde i over 20 år - uden at få en eneste ny kunde.
Og disse "professionelle" modtagere er komplexe, jeg har en NovAtel OEMv2 der har flere processer kørende end min laptop og som forstår omkring 800 forskellige kommandoer og beskeder.
Men til rigtig mange formål er der slet ikke brug for alt denne komplexitet, der skal bare være en knap at trykke på, som overfører koordinaterne til en mobiltelefon og det kan gøres billigere - ca. 90% billigere.
Som jeg nævnte ovenfor er en RTK datakilde nødvendig hvis man skal have absolutte koordinater med sub-meter præcision ud af uBlox, eller for den sags skyld alle andre GPS modtagere.
Det skyldes at ionosfæren er umulig at forudsige og derfor må måles før man kan kompensere for dens forsinkelse af signalerne fra satelitterne.
RTK er en variant af "differentiel GPS" - dGPS - som ofte er gratis, f.eks på Fyr&Vagervæsenets NDB stationer i Blåvandshuk, tyske langbølgesendere og Galileos "EGNOS" satelitter.
I bund og grund er dGPS en modtager man ved præcist hvor er, som sender hvor forkerte den har målt GPS signalet til at være, til den "rigtige modtager" som trække denne korrektion fra sine egne målinger.
Uden dGPS giver alle modtagere en standardafvigelse i omegnen af en hel meter eller mere, med gode lokale dGPS korrektioner kan en god modtager give standardafvigelser der måles i millimeter med et ciffer.
De "gode lokale dGPS korrektioner" kaldes RTK - Real Time Kinematics - og de kan enten være relative, dvs. man har bare plantet en basestation et sted i et hjørne, eller den kan være absolute, hvilket betyder at basestationen er "målt ind" (af en landmåler). Derved kan målinger i forhold til basestationen henføres direkte til en geofysisk referenceramme (NAD83 is Amerika, ERTS89 i Europa) og hældes i matrikelregisteret.
I Danmark findes der et antal RTK udbydere, oftest klistret til udstyret, således at hvis man køber en Trimble får men GPSnet.dk med i handlen, køber man Leica ryger HxGN med i kurven osv.
Priserne for et abonnement er rask væk 10-30.000 kroner om året, næppe en dårlig forretning, men man skal bestemt ikke underestimere arbejdsomfanget ved at have GPS modtagere skruet fast med millimeternøjagtighed over hele landet.
Jeg fik lov til at låne "en kop RTCMv3" af GPSnet.dk, (mange tak for det!) til at teste uBloxen som forberedelse på mit foredrag om GPS på TheCamp.dk i mandags: Det spiller umiddelbart nemt og godt.
Men misforholdet imellem at betale 3000 for modtageren og fem-ti gange mere for korrektionsdata er til at tage og føle på.
Jeg vil foreslå de danske RTK netværk at lave et svinebilligt "hobbyist" abonnement, hvor servicen f.eks kun er åben i weekenderne, det ville gøre det muligt for f.eks drone-entusiasterne og elektroniknørderne at få gode ideer og med lidt held betyder det flere kunder i butikken på lang sigt.
Nogle lande har gjort RTK data til en gratisk offentlig service, f.eks USA's CORS netværk, hvilket var billigt fordi de allerede havde modtagerne opstillet til forskning og jordskælvsvarsling.
I Danmark er det meget bastant privatiseret, så bastant at SDFE ikke engang leverer real-tids data til EUREF projektet fra deres egne referencemodtagere.
Der er folk der roder med "Crowdsourcede" RTK data, f.eks RTK2GO.com, men iflg min test er det ikke pt. særligt brugbart her i Danmark, dels er der for få deltagere dels er det ret tydeligt at deres base-stationer ikke er målt særligt godt ind. Det er dog trivielle problemer at løse, hvis der er interesse for det: 10 uBlox modtagere boltet solidt til huse der ikke svajer for meget i vinden kunne give Danmark et gratis RTK netværk som er godt nok til alle andre end landmålerne. (Det kunne også sagtens blive godt nok til landmålerne hvis de vil lege med og spare penge :-)
Det centrale spørgsmål er dog om nogen kan finde på anvendelser der giver stor nok volumen til at priserne kommer ned.
Af personlig erfaring kan jeg tydeligt se at robotplæneklippere er en indlysende applikation: En modtager i ladestationen som RTK-base, og en anden i selve robotten, derefter kan der klippes med få centimeters nøjagtighed uden kantledning. Yderligere udstyret med et accellerometer og et kamera kan ejeren desuden anvises præcis hvor der skal fyldes huller og fjernes ukrudt. (Hører i efter Husqvarna ?!)
Landbrugsrobotter er også lige til højrebenet: Sårobotten efterlader en fil med koordinaterne på frøene, lugerobotten fjerne ultraøkologisk alt hvad der er grønt udenom med et lille hakkejern, begge kører autonomt med et lithiumbatteri og en halv kvadratmeter solceller.
Centimeterrevolutionen starter nu...
phk
