Niezwykły wynalazek Polaka: Papierowa nawigacja sprzed ponad stu lat

Oczywiście sytuacja nieco zmieniła się po upowszechnieniu nawigacji satelitarnej. Dziś nawet najtańszy smartfon pozwala odnaleźć drogę z zegarmistrzowską precyzją. Oczywiście pod warunkiem, że duma pozwoli go włączyć. 

Ale co było przed smartfonami? Oczywiście wszyscy (albo i nie) pamiętają papierowe mapy i atlasy, które w erze przedinternetowej pomagały odnaleźć właściwą trasę. Okazuje się jednak, że na długo przed tym, kiedy pierwszy satelita Ziemi trafił na orbitę, inżynierowie próbowali mężczyznom - i nie tylko - odnaleźć drogę bez konieczności pytania o wskazówki. 

Jednym z pionierów pra-GPS jest polski pianista, Józef Hoffman. Uchodzący za jeden z największych muzycznych geniuszy swojego pokolenia Polak miał ambicje daleko wykraczające poza sonaty i nokturny. 

Za młodu pobrał doskonałe wykształcenie z nauk ścisłych. To świetnie mu się przysłużyło. Podczas swojego amerykańskiego tournee zaprzyjaźnił się między innymi z Tomaszem Edisonem. A ta znajomość zmieniła jego życie. 

Hoffman postanowił zmienić świat. Nie muzyką, a wynalazkami. Podrzucał Edisonowi swoje pomysły na udoskonalenie urządzeń takich, jak pierwsze fonografy. Zbudował od zera własny automobil. Zaczął też patentować swoje rozwiązania. Jedno z nich, opatentowane w 1909 r., było protoplastą dzisiejszej nawigacji samochodowej. 

To wstęp do opisu urządzenia, które otrzymało 12 stycznia 1909 r. amerykański patent nr 909,798. Składało się ono z odtwarzacza, do którego wkładano papierowy dysk zawierający instrukcje dotyczące tego, jak przejechać daną trasę. Automobilista, który chciał, dajmy na to, wybrać się na wyprawę z Nowego Jorku do Bostonu, ale nie wiedział dokładnie, jak tam trafić, mógł udać się do sklepu, kupić odpowiedni dysk z instrukcjami i umieścić go w urządzeniu. Sam odtwarzacz połączony był z prędkościomierzem samochodu. Dysk obracał się z prędkością odpowiadającą przejechanemu dystansowi i wskazywał, w którym miejscu szofer powinien skręcić. 

Hoffman nie był pierwszym, który skonstruował podobne urządzenie. Podobne “GPSy" pojawiły się w USA już w pięć lat po opublikowaniu tam pierwszych map samochodowych. Jego system miał jednak zasadniczą zaletę. Potrafił skalować mapę tak, by kierowca nie gubił się nie tylko na autostradach, ale także potrafił znaleźć drogę wśród zdecydowanie gęstszej sieci skrzyżowań wiosek czy miast. Jego system posługiwał się dyskami z mapami o różnej skali, które automatycznie zmieniały prędkość obracania przy przejściu z jednej skali do drugiej, co miało umożliwiać płynną nawigację także w miejskiej i podmiejskiej automobilowej dżungli. 

Problem z tym systemem był dość oczywisty. Wystarczyło przeoczyć jeden skręt, by całe urządzenie stało się bezużyteczne. Mimo to, podobne systemy prymitywnej nawigacji zdobyły w pierwszych latach amerykańskiego samochodowego boomu sporą popularność z prostego powodu: w pierwszych latach automobilizmu niemal nikomu nie przychodziło do głowy jasne oznakowanie dróg. Urządzenie, które po przejechaniu danego odcinka mówiło kierowcy “skręć w prawo za kościołem" dawało przynajmniej jakąś namiastkę orientacji w terenie. Ale wraz z rozwojem sieci dróg - i ich coraz lepszego oznakowania - zapotrzebowanie na podobne systemy spadło. Najpopularniejsze na rynku urządzenie Jones Live Map wyszło z produkcji na początku lat 20. 

Ale to nie był jeszcze koniec “papierowych GPS". Około 1930 r. we Włoszech pojawiło się kolejne urządzenie, które kreatywnie rozwijało tę koncepcję. Iter-Avto składało się z umieszczonego w samochodzie odtwarzacza, do którego wkładano już nie dyski, ale długie zwoje z mapami pokazującymi trasę, jaką należy pokonać, by trafić do danego punktu. 

Mapa spisywała się minimalnie lepiej, niż dyski z instrukcjami, bo przynajmniej pokazywała trasę w formie graficznej. Wcześniejsze urządzenie stawało się bezużyteczne, gdy na trasie dochodziło do jakiejkolwiek zmiany. No bo po co kierowcy instrukcja "skręć w prawo za sklepem", skoro sklep zamknięto?

Podobne do Iter-Avto urządzenia miały też w latach 30. pomagać turystom udającym się na piesze wędrówki. Maleńkie mapy na rolkach były umieszczane w urządzeniach kształtem przypominających duże zegarki. Jedynym problemem było to, że nie przewijały się same, a piechur musiał pamiętać o ich ciągłej “aktualizacji" - czyli przekręcaniu pokrętła. 

Czasy papieru minęły wraz z drugą wojną światową. Ale marzenie o tym, by móc wyruszyć w drogę bez konieczności pytania kogokolwiek o wskazówki czy rozkładania mapy nie umarło. 

Lata 60. były czasem wielkiego technooptymizmu. W 1962 r. amerykańskie dzieci zobaczyły pierwszy odcinek “Jetsonów", w 1966 r. na ekrany trafił “Star Trek". To miała być nasza niezbyt odległa przyszłość. 

W tym samym roku, w którym statek kosmiczny Enterprise wyruszył w gwiezdną wędrówkę, General Motors zapragnęło dać kierowcom posmak nawigacji z prawdziwie kosmicznej ery. Opracowany przez inżynierów GM system D.A.I.R. (skrót od Driver Aid, Information and Routing) miał sprawić, że nikt nigdy nie zgubi się w drodze do sklepu. 

System miał dawać coś więcej, niż tylko nawigację. Miał być centrum sterowania samochodem. Gdybyś złapał gumę - sam samochód miał zawiadomić centrum sterowania, które wysłałoby do ciebie mechanika. 

Skąd mechanik wiedziałby, dokąd jechać? I jak ty sam miałeś wiedzieć, gdzie jesteś? Łączność satelitarna była jeszcze w powijakach, a o bezprzewodowych sieciach telekomunikacyjnych zwykły Smith mógł tylko pomarzyć. Zamiast tego DAIR wykorzystał serię magnesów osadzonych w drodze, które byłyby w stanie wykryć, kiedy przejeżdżał po niej samochód. GM planował umieścić te magnesy w odległości 3-5 mil od siebie wzdłuż autostrad i na popularnych skrzyżowaniach w całym kraju.

Dzięki analizie danych z magnesów, uszkodzony samochód mógłby stosunkowo łatwo być namierzony przez lawetę. A kierowca wyposażonego w system samochodu mógł dzięki tym samym magnesom dostawać instrukcje dotyczące tego, gdzie powinien jechać. Instrukcje może niezbyt precyzyjne, bo ograniczające się do kilkumilowych segmentów, ale jednak całkiem użyteczne. Sam system opierał się na szczycie informatycznej techniki z lat 60. - kartach perforowanych, które pozwalały wprowadzić do pokładowego komputera zamierzoną trasę. Kartę wsuwałoby się do szczeliny w desce rozdzielczej, a umieszczone na niej światełka miały wskazywać drogę. 

Magnesy miały też przekazywać inne informacje, takie jak jakość drogi, natężenie ruchu lub wypadki na trasie — podobnie jak wiele dzisiejszych systemów GPS. A ponieważ w 1966 roku nie było telefonów komórkowych, do wymiany informacji pomiędzy kierowcą a pobliskimi ośrodkami komunikacyjnymi używano radia CB.

Tyle tylko, że wprowadzenie systemu na szeroką skalę wymagałoby rozkopania dróg w całym kraju w celu umieszczenia w nich magnesów, oraz zbudowania ogólnoamerykańskiej sieci komunikacyjnej. A chociaż były to czasy programu Apollo, to akurat na takie wydatki nikt nie miał ochoty. System pozostał marzeniem inżynierów. 

Do ostatnich przedsatelitarnych prób stworzenia systemu drogowej nawigacji doszło w latach 80. W 1981 r. prototyp swojego systemu zaprezentowała Honda. 

Luksusowe auta tej marki miały być wyposażone w system Electro Gyrocator, na który składał się sześciocalowy ekran (lampowy, o tak wielkich ekranach LCD nikt wtedy nie marzył), na którym miały być wyświetlane statyczne mapy. Samochód miał określać swoją pozycję, posługując się systemem czujników (głównie żyroskopów), a pokładowy komputer przemieszczał na ekranie symbolizującą auto kropkę. Problem w tym, że sam żyroskop był niezwykle złożony, wymagał ciągłego obiegu helu i ważył około 10 kilogramów. System kosztował w 1981 r. prawie 3 tys. dolarów - i zdecydowali się na niego tylko nieliczni. 

Podobny system, Etak Navigator, pojawił się w 1985 r. Był nieco bardziej wyrafinowaną i cyfrową wersją Electro Gyrocator. Używał kompasu i informacji zebranych z czujników prędkości kół samochodu, aby ustalić, w którym kierunku jedzie pojazd. Łączył te dane z cyfrowymi mapami przechowywanymi na kasetach, umożliwiając nawigację w czasie rzeczywistym, krok po kroku. To coś, czego statyczne mapy Hondy nie były w stanie zaoferować.

Etak był nieco tańszy, ale i tak kosztował tysiące dolarów. Wymagał też profesjonalnej instalacji, a kasety z mapami, zazwyczaj obejmujące obszar jednej aglomeracji, kosztowały około 35 dol. za sztukę. 

Mimo ceny, stał się pierwszym cyfrowym systemem nawigacji samochodowej, który faktycznie znalazł nabywców. Były nimi głównie duże firmy transportowe, które widziały w nim szansę na poprawę własnej efektywności. Złote czasy nawigacji na kasetach nie trwały jednak zbyt długo. W 2000 r. rząd USA odblokował na cywilne potrzeby pełne możliwości systemu GPS. W tym momencie nikt nie potrzebował już niczego innego.

Ale sama firma nie umarła tak od razu. Etak przechodził z rąk do rąk - za coraz większe pieniądze. Jej kapitałem nie była sama technologia, ale ogromna baza danych geograficznych, którą przez lata budowali jej pracownicy. Ostatecznym nabywcą firmy został TomTom, który wykorzystywał przez wiele lat te same dane we własnych urządzeniach GPS.

Polecamy na Antyweb | Światłowody z dostępem do VOD - którą ofertę wybrać?