Paikannuslaitteen sydän ja sielu on satelliittipaikannusjärjestelmä. Ensimmäinen siviilikäyttöön vapautettu järjestelmä oli Yhdysvaltain puolustusministeriön kehittämä GPS. Sen ensimmäinen satelliitti laukaistiin testikäyttöön vuonna 1978.
Neuvostoliiton puolustusministeriö oli kehittämässä oman satelliittipaikannusjärjestelmänsä kolmatta laitesukupolvea, joka sai nimekseen Glonass eli Globalnaja navigatsionnaja sputnikovaja sistema.
Glonassin ensimmäinen satelliitti laukaistiin 1982.
Glonass-järjestelmä oli kuihtua 1990-luvulla, kun Venäjä leikkasi avaruusohjelmansa määrärahoja, mutta Putinin aikana 2000-luvulla rahoitus turvattiin. Esimerkiksi GPS-järjestelmän ylläpito maksaa noin miljardi euroa vuodessa.
Siviilikäyttöön GPS vapautettiin vuonna 1995 ja Glonass 2007. Toiminnassa olevia satelliitteja GPS-järjestelmään kuuluu 32 ja Glonassiin 24.
Kahdesta järjestelmästä yksi isompi
Nykyään liki kaikki paikannuslaitteet hyödyntävät sekä GPS:ää että Glonassia.
Järjestelmät ovat toisistaan riippumattomia, eivätkä niiden kellojärjestelmät ole synkronoitu keskenään. GPS/Glonass-siru yhdistää molempien järjestelmien satelliitti-informaation laskennallisesti.
Vastaanotin siis käyttää hyväkseen molempien järjestelmien satelliitteja ikään kuin ne kuuluisivat samaan järjestelmään.
Kun paikannussatelliitteja on näkyvissä suurin piirtein kaksinkertainen määrä, satelliittien paikannusgeometria ja -tarkkuus paranevat ja katvealueet pienenevät. Sijainnin saa vaikeammissa olosuhteissa.
GPS:n keskimääräinen paikannustarkkuus eli -virhe on noin 2–8,5 metriä ja Glonassin 4,5–7,5 metriä. Niiden yhdistelmällä päästään noin 2,5–4,5 metrin tarkkuuteen.
Vaikeissa olosuhteissa yhdistelmän tarkkuus on parempi kuin kummallakaan yksinään. Siis esimerkiksi sisätiloissa (myös joissakin veneissä), kaupungeissa tai metsissä.
GPS-satelliittien kiertoradat on suunniteltu siten, että paras tarkkuus saavutetaan maapallon keskivyöhykkeellä.
Koska Glonass on suunniteltu palvelemaan etenkin Venäjää, sen satelliittien kiertoradat kattavat erityisen hyvin pallon pohjoisosat. Tämäkin parantaa tarkkuutta myös Suomen leveyspiireillä.
Kaiken lisäksi GPS/Glonass-vastaanotin käynnistyy nopeammin kuin GPS. Suurin hyöty saadaan huonoissa olosuhteissa, joissa GPS:n kylmäkäynnistyminen saattaa kestää tuskastuttavan pitkään, etenkin jos edellisestä käynnistyksestä on kauan.
Garmin Suomen tekninen myyntipäällikkö Peter Ahlroth mainitsee, että kahta järjestelmää käyttävä paikannuslaite sietää paremmin tilanteita, joissa toisen järjestelmän tarkkuus heikkenee esimerkiksi häiriön tai häirinnän vuoksi.
Galileo ja Beidou tulossa
Lisämausteena sopassa on EU:ssa kehitetty Galileo-paikannusjärjestelmä, jota on tarkoitus hyödyntää yhdessä GPS/Glonassin kanssa. Myös Kiina valmistelee omaa Beidou-järjestelmäänsä.
Galileon ensimmäinen vaihe otettiin käyttöön joulukuussa 2016, ja sen pitäisi olla valmis 2020. Järjestelmää voidaan käyttää Galileo-yhteensopivilla siruilla varustetuissa paikantimissa.
Esimerkiksi ajoneuvojen hätäpaikannusjärjestelmä aiotaan toteuttaa Galileon avulla.
