Satellittbasert posisjonering – en titt på fremtidens teknologi

Hva går egentlig satellittbasert posisjonering ut på? Og hvilke fordeler kan teknologien tilby logistikkbransjen?

Artikkelserien «Neste generasjons teknologier» presenterer funn fra forsknings- og utviklingsavdelingen, som jobber i nært samarbeid med ulike avdelinger, samt med DACHSER Enterprise Lab hos Fraunhofer IML og andre forsknings- og teknologipartnere.

GPS, det globale posisjoneringssystemet, er grunnlaget for sporing og følging av kjøretøy og forsendelser. Nye systemer som Galileo tilbyr flere lovende muligheter, men selv i fremtiden vil satellittbasert posisjonering ikke være egnet for alle applikasjoner innenfor logistikk.

Hvor er jeg? Alle som transporterer varer har stilt dette spørsmålet i mer enn 2000 år. På skip i handelsfart fant de posisjonen sin ved hjelp av landemerker, fyr og pålitelige sjøkart. Det var den eneste metoden de hadde for å finne den raskeste ruten og beregne ankomsttid. Muligheten for å planlegge den mest optimale ruten, og å regne ut nøyaktig ankomsttid (ETA) er fortsatt svært viktig for dagens logistikkselskaper. For å klare det, må de bestemme posisjonen til alle transportmidler og forsendelser – så kontinuerlig og nøyaktig som mulig. I dag leter imidlertid ikke transportører etter landemerker, men etter en rekke trådløse beacons.

Den mest kjente metoden er posisjonering ved hjelp av et globalt navigasjonssatellitt-system (GNSS). I over 20 år har flesteparten av mottakerne i kjøretøy, sporingsenheter eller smarttelefoner behandlet signaler fra rundt 30 amerikanske GPS-satellitter som går i bane rundt jorden i en høyde på 20 000 kilometer. Disse mottakerne bruker også posisjoneringsdata fra Russlands GLONASS-system eller Kinas BeiDou-system, men det er bare en håndfull mottakere som allerede bruker data fra EUs Galileo-satellitter. Den første satellitten i Galileo-systemet ble sendt opp i 2011 og systemet er fortsatt ufullstendig. 26 av de planlagte 30 satellittene er i bane, og de siste stegene er planlagt å være fullført innen 2021–2022. På det tidspunktet vil Galileo være det mest avanserte GNSS-systemet, og tilby topp pålitelighet og størst mulig grad av nøyaktighet. USA fortsetter imidlertid en gradvis oppgradering av første og andre generasjonen av GPS-satellittene sine, slik at alle systemer på mellomlang sikt skal levere mer eller mindre samme datakvalitet.

Første- og andregenerasjons GNSS kan oppnå en posisjonsnøyaktighet på 10 til 15 meter, mens mer sofistikerte satellitter som Galileo vil være i stand til å forbedre det til 4 til 8 meter. Flere faktorer kan imidlertid ha en negativ innvirkning på denne nøyaktigheten, som for eksempel signalrefleksjoner, som forekommer på gatestrekk med relativt høye bygninger på begge sider, også kjent som «urban canyons». Disse refleksjonene forvrenger satellittsignalets nøyaktige flytid, som er nødvendig for å kunne beregne posisjonen nøyaktig. Tester hos DACHSER avslørte svakhetene ved å bruke GPS til å avgjøre for eksempel hvilken lasteport en semitrailer står parkert ved. I dette brukstilfellet klarte ikke GPS alene å oppnå 99,9 prosent pålitelighet.

Nye "beacons"

Én mulighet for å bruke GPS til å bestemme en posisjon med større nøyaktighet (til innenfor 20 centimeter) og pålitelighet er ved å bruke en differensiell GPS (DGPS). I dette systemet sender senderen et ekstra signal som deretter behandles på bakken. Ulempen med denne trådløse tjenesten er at den ikke er tilgjengelig overalt, at den vanligvis er avgiftsbelagt, og gjør at mottakeren bruker mer strøm. Derfor er DGPS vanligvis bare en levedyktig løsning i svært spesifikke tilfeller. Med den oppgraderte satelittnavigasjonen Galileo HAS (High Accuracy Service ) planlegger Galileo å tilby et ekstra signal direkte fra banen for å oppnå en nøyaktighet på 20 centimeter. I motsetning til de opprinnelige planene, er denne tjenesten ment å være gratis for brukerne. Det løser likevel ikke refleksjonsproblemet, og HAS vil mest sannsynlig ikke kunne tilby nøyaktighet på centimeternivå for sanntidsapplikasjoner, siden behandlingen av tilleggssignalet kan ta opptil 30 minutter. Det har uansett ikke vært foretatt noen praktiske tester av HAS fordi funksjonen ennå ikke er tilgjengelig.

I løpet av de nærmeste årene vil satellittposisjonering levere mer nøyaktige posisjonsdata, men av tekniske årsaker vil det fortsatt være unøyaktigheter og begrensninger. Inne i bygninger eller i konstruksjoner som sjøcontainere vil ikke GPS og lignende systemer kunne levere helt nøyaktige data selv i fremtiden på grunn av den sterke signalskjermingen. Logistikkaktørene kan imidlertid benytte seg av alternative eller supplerende beacons til posisjonering, spesielt mobilbasestasjoner, WiFi-rutere, BLE-beacons, RTLS, SLAM og optiske systemer – hver teknologi har sine fordeler og ulemper. Derfor vil det i fremtiden ikke være «én» lokaliseringsteknologi for logistikkselskapene. De vil i stedet sette sammen den rette teknologimiksen for hvert brukstilfelle, og alltid søke etter den beste måten å besvare spørsmålet: «Hvor er jeg?»

Kontakt Julie Sørum Communications Coordinator Nordic