GNSS rendszerek és szolgáltatások a közigazgatásban Dr. Budai Balázs Benjámin egyetemi adjunktus Budapesti Corvinus Egyetem – Közigazgatástudományi Kar – Közigazgatás-Szervezési és Urbanisztikai Tanszék E-government Kutatócsoport balazs.budai@e-government.hu www.e-government.hu +36-20-966-0454

Tartalom GNSS rendszerek és előtörténetük GPS GLONASS EGNOS GALILEO A GNSS alkalmazási területei Lakossági szolgáltatások Üzleti felhasználások Közcélú felhasználások Best practices GNSS a közigazgatásban Dr. Budai Balázs Benjámin

GNSS rendszerek és előtörténetük Navigáció három hulláma: 1.) csillagászat, iránytű, szextáns, 2.) rádiórendszerek (Loran C, Omega: beérkező jelek fáziskülönbségei) Partmenti navigációra még ma is: „rádiós iránymérés” 3.) Műholdas mérések Kisebbek: Wide Area Augmentation System – WAAS - USA European Geostationary Navigation Overlay Service – EGNOS - Európa Multi-Functional Satellite Augmentation System – MSAS – Japán, Távol-Kelet Nagyobbak: GPS-Navstar - USA GLONASS – SZU GALILEO GNSS a közigazgatásban Dr. Budai Balázs Benjámin

GPS Mérföldkövek Elméleti modell – 1973 US-DOD Első műhold – 1978 Rendszerszolgáltatások hivatalosan – 1995 Magyarországon – 1981-től foglalkoznak vele Első mérések 1989-ben, kölcsönzött eszközökkel Országos GPS hálózat – 1200 pontból Kárpótlás – GPS segítségével Jelenleg kb. 50.000 felhasználó Gépjárműkövetés navigáció GNSS a közigazgatásban Dr. Budai Balázs Benjámin

GPS Működés Alapjai Precizitás A.) Űrszegmens - Műholdak: műhold aktuális helyzetével és pontos(!) idővel (legalább 4 műhold jele egyszerre!). B.) Felhasználói szegmens: Vevőkészülékek és szolgáltatásaik C.) Vezérlő rendszer: Központi vezérlő állomás Monitorállomások Földi antennák Kiegészítő megoldások Precizitás C(A) kód: civil standard felhasználás P(Y) kód: katonai felhasználás GNSS a közigazgatásban Dr. Budai Balázs Benjámin

GPS Mérési Módszerek Abszolút mérés – Relatív mérés (egy vevő, több vevő) Statikus mérés – Kinematikus mérés Valós idejű mérés – Utófeldolgozásos mérés DGPS Differenciális GPS Felhasználói készülék és referenciaállomás készülék összjátéka Data reckoning - DR Következtetéses navigáció Giroszkóp (Foucault-féle pörgettyű) és beépített km-óra segítségével GNSS a közigazgatásban Dr. Budai Balázs Benjámin

GPS GPS pontosítás Passzív hálózat segítéségével (OGPSH végpontjaira telepítve) Aktív hálózat segítségével RTK valósidejű aktív hálózat segítségével Cm-es pontosságú helymeghatározás Hálózatba kapcsolt GPS vevők együttműködésével Best Practice: SAPOS (Németország). EUPOS – európai valósidejű aktív hálózat 50 permanens állomással megoldható lenne GNSS a közigazgatásban Dr. Budai Balázs Benjámin

GLONASS Hidegháborús versengés terméke 1976 (három év hátrány) A kapkodás és a látvány anomáliái (83 műhold eddig) Katonai célra készült, 1988-ban átengedték polgári használatra Első GPS + GLONASS vevők 1995-től 2002-re már csak 7 aktív műhold, folyamatos újratervezés, utánpótlás Mára már együttműködés, pontosítás GNSS a közigazgatásban Dr. Budai Balázs Benjámin

EGNOS GALILEO előfutára Kiegészítő rendszer: 3 műhold 34 megfigyelő állomás 4 ellenőrző központ Kritikus biztonságot igénylő (légi, tengerészeti) felhasználásokhoz GNSS a közigazgatásban Dr. Budai Balázs Benjámin

GALILEO EK: egyre hangsúlyosabb az űrkutatás és űrpolitika Az eredmények máshol is hasznosíthatók 1975: Európai Űrügynökség – ESA FP6-ban megjelenik a Galileo program pontosabb, mint a meglévő rendszerek (a műholdak elhelyezkedésének, valamint a földi irányító-, támogató és ellenőrző rendszernek köszönhetően; jelentős gazdasági hasznot termel (tehát a befektetés megtérül); kifejezetten civil felhasználásra fejlesztik, figyelembe véve az üzleti felhasználási területek folyamatos rendelkezésre állás igényét is, valamint a biztonsági és védelmi feladatokat; EU kontroll és irányítás alatt működik. GNSS a közigazgatásban Dr. Budai Balázs Benjámin

A GNSS alkalmazási területei GJU 2004 év végi jelentése A felhasználások három fő csoportja: Lakossági felhasználások Üzleti célú felhasználások Közcélú felhasználások Felhasználás / ezer darab 2010 2015 2020 Lakossági felhasználás 308 420 1 381 212 1 991 170 Tömegközlekedés 48 124 177 235 330 045 Kereskedelmi közlekedés 16 351 59 377 114 261 Segélyhívó funkciók 7 52 100 Vízi közlekedés 41 120 147 Egyéb 9 780 23414 42 408 Összesen 382 723 1 641 410 2 478 131 GNSS a közigazgatásban Dr. Budai Balázs Benjámin

Lakossági szolgáltatások Legjelentősebb területek Elhelyezkedés meghatározása, navigáció, útvonaltervezés: legnépszerűbb és részben már – akár alternatív technológiákkal – kialakított szolgáltatások. Szabadidős tevékenység (túrázás, tájfutás, kerékpár navigáció, stb.): az eszközök miniatürizációja és integrálása más (mobil) készülékekbe egyre nagyobb lehetőséget tár a potenciális felhasználók felé. (Lásd: Geocaching népszerűsége!) Információs adatbázisok nyújtotta lehetőségek (pl. létesítmények, szolgáltatások könnyebb megtalálása). Itt jutunk el a hagyományos adatbázisok és a térinformációs adatbázisok összekapcsolásához. Nagyon jó és piacképes szolgáltatások jöhetnek létre pl.: turisztikai látványosság, vendéglátó-ipari egységek, szolgáltató egységek és más hasznos információt tartalmazó adatbázisok digitális térképen történő elhelyezésekor. Vagyon- és életbiztonsághoz kapcsolódó alkalmazások,: minél kisebbek és olcsóbbak a jeladók, annál több eszközbe integrálható. GNSS a közigazgatásban Dr. Budai Balázs Benjámin

Lakossági szolgáltatások Legjelentősebb területek Pontos tájékozódás és navigáció: közúti közlekedés, elsősorban a gépjárművek, majd a kétkerekűek, végül a gyalogosok tájékozódását segíthetik szolgáltatások. Jól használhatók a magánrepülők irányítására, sportrepülők, hőlégballonok, vitorlázórepülők pontos navigációjára Útvonaltervezés: Napjainkban is elérhetők: meghatározzák az optimális útvonalat, az utazás várható időtartamát, költségét. Alternatív útvonalakat is terveznek, valamint dinamikusan újratervezi az utat az aktuális koordináták változása esetén. (pl.: ha a felhasználó ideiglenesen letér az ajánlott útról.). Forgalmi információk: a legfontosabb közlekedési információk (közúti balesetek, útlezárások, forgalmi dinamika, dugók stb.) lehetőséget biztosítanak a közlekedési útvonal helyes megválasztásához. A túlvezetés szabályozására létrehozott EU direktíva (2002/15/EC) elektronikus digitális tachográfok bevezetését célozza meg. Úthasználati díj-számítás: Az úthasználattal arányos díjfizetés kellően differenciált díjszabást tesz lehetővé, így több ember számára válik kifizetődőbbé a használat. Ezt a felhasználási formát az EU direktívában is rögzíti (1999/62/EC). GNSS a közigazgatásban Dr. Budai Balázs Benjámin

Üzleti felhasználások Főbb felhasználások (közlekedéssel összefüggésben) Közúti szállítmányozás: optimalizálható a szállítási útvonal, csökken a szállítási idő. nyomon követhető a szállítmány, a szolgáltatás biztonságának és minőségének növelése, valamint árának csökkenése is megvalósulhat. a hatósági felügyeleti tevékenység is hatékonyabbá válhat, tachograf Légi-, vasúti- és folyami szállítmányozás: A légi forgalom egyre zsúfoltabb, így egyre precízebb technikákra van szükség a biztonságosságot garantáló (fokozó) fenntartható fejlődéshez. Növelhető szállítás sebessége, a kapacitások kihasználtsága A folyami szállítmányozás területén javítható a polgári és kereskedelmi célú hajózás összehangolása, valamint a veszélyes szállítmányok kiemelt kezelése. Veszélyes, illetve értékes anyagok, áruk szállítása: folyamatos nyomon követés, felügyelet és gyors beavatkozás lehetősége GNSS a közigazgatásban Dr. Budai Balázs Benjámin

Üzleti felhasználások Főbb felhasználások (közlekedéssel összefüggésben) Tömegközlekedés: A tömegközlekedési formák között egyre élesebb verseny alakul ki, ahol a döntő a kiegészítő, kényelmi szolgáltatások és az ár/érték arány lesz. Az egyéni közlekedésben használt alkalmazások (navigáció, forgalmi információk, biztonsági figyelmeztető alkalmazások, segélyhívó funkciók stb.) a tömegközlekedésben is jól felhasználhatók. A járművek optimális útvonala, menetideje, a járatsűrűség optimalizálása, az utas-tájékoztatás, és közlekedésirányítás is javítja az utasok komfortérzetét, és a szolgáltatás költséghatékonyságát is. Légi-, vízi- és vasúti közlekedés: A légi irányítás már most is használ műholdas rendszereket, azonban ezek pontossága és megbízhatósága tovább fokozható. A hajózási szabályok (pl.: parttól való távolság) betartása és betartatása az időjárási változások előrejelzésével csökkenthető a vízi balesetek száma. A vasúti közlekedés kötöttpályás rendszerű, forgalomtól függő kockázatoknak kevésbé van kitéve, de támadhatóságát pont a kötött pálya, az alternatív utak minimális száma jelenti. A pályaállapot automatikus visszajelzésével lehet fejlődést elérni. További lehetőséget jelent a GPS-es sorompóvezérlés, mely a közúti forgalom további dinamizálásához vezethet. Energiaipar: a hálózati elemek illetve fogyasztási helyek tervezése segíthet az üzemszünetek csökkentésében, a hiba detektálásában (lokalizálásában), mérőórák táv-leolvasásához köthető szolgáltatás. GNSS a közigazgatásban Dr. Budai Balázs Benjámin

Üzleti felhasználások Főbb felhasználások (közlekedéssel összefüggésben) Távközlés: a távközlés és a GNSS-es alkalmazások napjainkban feltételezik egymást. A távközlésben már a GPS, valamint a GSM eszközök integrációja napjainkban megtörtént. A legfontosabb fejlődési szegmenseket pontosan a helyzettudatosságra épülő szolgáltatások (Location Based Services) jelentik. (Információ a legközelebbi okmányirodáról, kórházról, parkolóházról, étteremről, szállodáról stb.) További fejlődési terület a mobiltelefont használó számára kialakított, számlázási területhez köthető tarifarendszer. Így bizonyos területekhez is köthető kedvezmény. Pénzügyi, banki, biztosítási alkalmazások: A biztosítók – a már korábban bemutatott területek és alkalmazások fényében – folyamatosan ellenőrizhetik a biztosított tárgyat (függetlenül annak jellegétől, az apróbb értéktárgyaktól kezdve a nagyobb gépjárművekig), így a biztosítási káresemény bekövetkezése is csökkenthető, illetve a kár minimalizálható. Műszaki, mérnöki alkalmazások: Elsősorban a tervezés és kivitelezés, majd a karbantartás során merülhet fel a GNSS szerepe. Szélsőséges körülmények között épülő gépek, szerkezetek, építmények (hidak, gátak, felhőkarcolók) építéséhez, akár a munkagépek távirányítása révén is. Mezőgazdasági alkalmazások: vegyszeres védekezéstől (kártevők és gazosodás ellen) a terméshozam regisztrálásáig sok mindenhez hozzásegíthet. A nyomkövetési szolgáltatások jól alkalmazhatók mozgó tárgyak / élőlények (csordák, védett állatok stb.) folyamatos szemmel tartására. GNSS a közigazgatásban Dr. Budai Balázs Benjámin

Közcélú felhasználások Főbb közcélú felhasználási területek (kiépítése állami érdek és feladat) Közbiztonság: A rendőrségi felhasználások során elősegíthető az ellenőrzött területek minél hatékonyabb lefedése az útlezárások, diplomáciai kiemelt útvonalak optimalizálása. büntetésvégrehajtás területén a kitiltás, a távoltartás, valamint a háziőrizet intézményeinek GNSS-es támogatása (valós végrehajtása) Katasztrófa-elhárítás: Bármilyen természeti vagy ipari katasztrófa esetén a helyszín pontos ismerete, a mentés és a mentéshez kapcsolódó logisztikai feladatok minél jobb átlátása, illetve ezekkel összefüggésben a mentés mielőbbi szervezett megkezdése kulcsfontosságú. Kritikus információ lehet, ha a mentésben résztvevők tudják egymás helyzetét, a mentéshez szükséges eszközök helyzetét (pl.: tűzoltóknál kutak és tűzoltócsapok pontos helye), valamint az alternatív útvonalakat az esetleges forgalmi akadály esetére. Geodéziai alkalmazások: A bel- és árvízvédelemhez szükséges monitoring rendszer A rendszer információi alapján az érintettek ellenőrizhetik földjük állapotát, veszélyeztetettségét, valamint a védelmi infrastruktúra egy koordinált intézkedési láncban könnyebben és gyorsabban kiépíthető. A megfigyelés ezen felül vonatkozhat apróbb mozgásokra is, így a földcsuszamlásokra, vagy épített szerkezetek, hidak, gátak, műemlékek, erőművek stb. torzulásainak folyamatos felügyeletére. Humanitárius alkalmazások: Logisztikai kihívás, elmaradott infrastruktúrájú területeken. segélycsomagok mozgásának és célba érésének követése GNSS a közigazgatásban Dr. Budai Balázs Benjámin

Közcélú felhasználások Főbb közcélú felhasználási területek (kiépítése állami érdek és feladat) Csökkent cselekvőképességűek támogatása: növelhető biztonságuk, komfortérzetük, csökkenthető másoktól való függőségük. vakok és gyengénlátók számára a hangvezérelt navigációs rendszerek (és kiegészítő alkalmazásaik) biztosíthatják a könnyebb mozgást, akár épületen belül is. A mozgássérültek – tekintettel az akadálymentes infrastruktúra kiépítetlenségére – információkat kaphatnak a számukra könnyebb – akadály-mentesített – útvonalakról, valamint az azt segítő eszközökről. Közegészségügy, állategészségügy: műholdas navigáció és nyomkövetés alkalmas egyes kórokozok (járványok) lokalizálására és izolálására, így elterjedésének megelőzésére. Mezőgazdaság: területalapú támogatások igénybevételéhez, ellenőrzéséhez, ill. a parcellák pontos azonosításához is. Környezetvédelem: Több alkalmazási terület környezetvédelmi vonatkozással is bírt a fentiekben. időjárási jelenségekre vonatkozó információk és az ezzel kapcsolatos események (pl.: pollenek terjedésének nyomon követése, légköri, vízi stb. szennyeződések terjedésének) monitorozása, lokalizálása. GNSS a közigazgatásban Dr. Budai Balázs Benjámin

Best practices Legjobb megoldások TEKLA – XCity modell (www.tekla.fi) ADAS (Advanced Driver Assistance Systems) PHYSAN (Növényegészségügyi információs rendszer) BEVÍR (Bevetésirányítási rendszer) Flottamenedzsment LBS Mobil Marketing GNSS a közigazgatásban Dr. Budai Balázs Benjámin

Köszönöm a figyelmet! balazs.budai@e-government.hu www.e-government.hu +36-20-966-0454