Gladys West: de verborgen figuur achter de GPS

Schoolkinderen over de hele wereld krijgen te horen dat ze het potentieel hebben om geweldig te zijn, vaak met de vrolijke zin: “The sky is the limit!”

Gladys West nam deze woorden letterlijk.

Terwijl ze vier decennia werkte als wiskundige en computerprogrammeur bij het U.S. Naval Air Station (nu het Naval Surface Warfare Center) in Dahlgren, Virginia, maakte ze de weg vrij voor de satellietconstellatie aan de hemel die een onmisbaar onderdeel is geworden van de moderne wereld. leven. : Globaal positioneringssysteem of GPS.

West was de tweede zwarte vrouw die ooit op de testlocatie werkte en leidde een groep analisten die gegevens van satellietsensoren gebruikten om de vorm van de aarde en de orbitale routes eromheen te berekenen. Haar nauwgezette reken- en programmeerwerk bepaalde de vliegroutes die nu door GPS-satellieten worden gebruikt en vormde daarmee de basis voor de navigatie- en positioneringssystemen waar de wereld op ging vertrouwen.

Decennia lang werd de bijdrage van West niet erkend. Maar ze begon achterstallige erkenning te krijgen. In 2018 werd ze opgenomen in de US Space and Missile Forces Hall of Fame. In 2021 kende de International Academy of Digital Arts and Sciences haar de Webby Lifetime Achievement Award toe, terwijl de Royal Academy of Engineering of Great Britain haar de Prince Philip Medal toekende, de hoogste individuele onderscheiding van de organisatie.

West ontving de IEEE President’s Award 2024 voor “wiskundige modellering en ontwikkeling van geodetische satellietmodellen die een sleutelrol speelden in de ontwikkeling van het Global Positioning System.” De prijs wordt gesponsord door IEEE.

Hoe de ‘verborgen figuur’ de barrières overwon

West’s pad om een ​​technologieprofessional en IEEE-honouree te worden was onwaarschijnlijk. Ze werd in 1930 geboren in Sutherland, Virginia, en groeide op op de familieboerderij. Als aanvulling op het gezinsinkomen werkte haar moeder in een tabaksfabriek en haar vader bij een spoorwegmaatschappij.

Fysieke arbeid in de hete zon van zonsopgang tot zonsondergang met weinig financieel rendement, zegt West, maakte haar vastbesloten om iets anders te gaan doen dan landbouw.

Elke dag als ze zich in de velden waagde om met haar gezin gewassen te planten of te oogsten, waren haar gedachten bij het kleine rode schoolhuisje aan de rand van de boerderij. Ze herinnert zich hoe ze vrolijk bijna 5 kilometer van haar huis, door het bos en over de beek, naar de school met één lokaal liep.

Ze wist dat een middelbare schoolopleiding haar ticket was om uit het leven op de boerderij te komen, dus gedurende haar hele schooltijd zorgde ze ervoor dat ze een uitstekende leerling was en een toonbeeld van focus en doorzettingsvermogen.

Haar ouders konden haar universitaire opleiding niet betalen, maar toen ze op de middelbare school zat, verdiende ze een volledige studiebeurs voor de staat Virginia. Het geld dat ze als oppas verdiende, betaalde voor haar kost en inwoning.

West besloot wiskunde te gaan studeren aan het Virginia State College (nu Virginia State University), een historisch zwarte school in Petersburg.

In die tijd werd het veld gedomineerd door mannen. Ze studeerde in 1952 af van deze cursus en werd docent in Waverly, Virginia. Na twee jaar in de klas te hebben gezeten, keerde ze terug naar de staat Virginia om een ​​masterdiploma in wiskunde te behalen, dat ze in 1955 behaalde.

Gladys West aan haar bureau, nauwgezet met de hand cijfers verwerkend in een tijdperk voordat computers dergelijke taken overnamen.Gladys West

De basis leggen voor GPS

West begon haar carrière begin 1956 op het Naval Training Ground. Ze werd aangenomen als wiskundige en sloot zich aan bij een groep werknemers die lineaire algebra, calculus en andere methoden gebruikten om complexe problemen zoals differentiaalvergelijkingen handmatig op te lossen. Hun wiskundige tovenarij is gebruikt voor trajectanalyse voor schepen en vliegtuigen, maar ook voor andere toepassingen.

Ze was een van de vier zwarte werknemers in de instelling, zegt ze, en voegde eraan toe dat haar vastberadenheid om de bekwaamheid van zwarte professionals te bewijzen haar tot uitmuntendheid heeft gebracht.

Toen computers in de jaren zestig bij de marine werden geïntroduceerd, raakte West bedreven in Fortran IV. Dankzij de programmeertaal kon ze de IBM 7030 – destijds de snelste supercomputer ter wereld – gebruiken om gegevens met ongekende snelheden te verwerken.

Vanwege haar expertise op het gebied van wiskunde en informatica werd ze benoemd tot directeur van projecten die waardevolle inzichten haalden uit satellietgegevens die tijdens NASA-missies waren verzameld. West en haar collega’s gebruikten de gegevens om steeds nauwkeurigere modellen van de geoïde (de vorm van de aarde) te maken, waarbij rekening werd gehouden met de zwaartekrachtvelden en rotatie van de planeet.

Eén van die missies was Seasat, die duurde van juni tot oktober 1978. Seasat werd in een baan om de aarde gelanceerd om oceanografische sensoren te testen en een beter inzicht te krijgen in de zeeën van de aarde met behulp van het eerste in de ruimte gestationeerde Synthetic Aperture Radar (SAR)-systeem, waarmee de eerste op afstand het waarnemen van het ontdekken van de oceanen van de aarde.

SAR kan ‘s nachts beelden met een hoge resolutie verkrijgen en kan door wolken en regen heen dringen. Seasat heeft veel waardevolle 2D- en 3D-beelden vastgelegd voordat een storing de satelliet veroorzaakte.

Er zijn voldoende gegevens verzameld van Seasat for West’s team om bestaande geodetische modellen te verfijnen om de zwaartekracht en magnetische krachten beter te verklaren. De modellen waren belangrijk voor het nauwkeurig in kaart brengen van de topografie van de aarde, het bepalen van de orbitale routes die later door GPS-satellieten werden gebruikt, en het documenteren van de ruimtelijke relaties waardoor GPS nu precies kan bepalen waar de ontvanger zich bevindt.

In 1986 publiceerde het het technisch rapport “Data Processing System Specifications for the GEOSAT Satellite Radar Altimeter”. Het bevatte nieuwe berekeningen die haar geodetische modellen nauwkeuriger konden maken. De berekeningen werden mogelijk gemaakt dankzij radiohoogtemetergegevens van GEOSAT, een marinesatelliet die in maart 1985 in een baan om de aarde werd gebracht.

West’s carrière bij Dahlgren duurde 42 jaar. Tegen de tijd dat de GPS-constellatie in 1998 buiten gebruik werd gesteld, waren alle 24 satellieten in de GPS-constellatie gelanceerd om de wereld te helpen de tijd bij te houden en de navigatie te beheren. Maar haar rol was grotendeels onbekend.

Een model van volharding

Noch een vroege aanval van het bedriegersyndroom, noch de raciale spanningen die tijdens het hoogtepunt van de burgerrechtenbeweging een dagelijkse vast onderdeel van haar werkzame leven waren, slaagden erin haar te laten ontsporen, zegt West.

Begin jaren zeventig besloot ze dat haar loopbaanontwikkeling niet zo soepel verliep als ze dacht dat het zou moeten, dus besloot ze in deeltijd een vervolgopleiding te gaan volgen. Ze overwoog een doctoraat in de wiskunde, maar besefte: ‘Ik beschikte al over alle technische kwalificaties die ik ooit nodig zou hebben voor mijn werk bij de marine Oklahoma in 1973. Norman.

Na haar pensionering bij de marine behaalde ze in 2000 een doctoraat in openbaar bestuur aan Virginia Tech. Hoewel ze op dat moment herstellende was van een beroerte die haar fysieke vermogens aantastte, had ze nog steeds dezelfde drang om haar opleiding voort te zetten als ooit op het kleine rode schoolgebouw gericht.

Een ongelooflijke erfenis

De bijdragen van West hadden een blijvende impact op de gebieden wiskunde, geodesie en informatica. Haar baanbrekende inspanningen in een overwegend mannelijke en raciaal gescheiden omgeving schiepen een precedent voor toekomstige generaties minderheidswetenschappers.

West zegt dat haar leven en carrière een bewijs zijn van de kracht van doorzettingsvermogen, vaardigheid en toewijding – of ‘toewijding daaraan’, in haar woorden. Haar verhaal blijft mensen inspireren die ernaar streven hun grenzen te verleggen. Ze liet zien dat de sky echt niet de limit is, maar slechts het begin.