Global Positioning System to satelitarny system nawigacyjny wprowadzony przez Departament Obrony Stanów Zjednoczonych i sieć składająca się z 24 satelitów na orbicie wokół Ziemi. Satelity krążą wokół Ziemi w odległości około 12 000 mil, są zasilane energią słoneczną, przekazują sygnał o mocy zaledwie 50 watów i podróżują z prędkością około 7000 mil na godzinę. System GPS był pierwotnie przeznaczony wyłącznie do użytku wojskowego, ale w latach 80. rząd zdecydował się zezwolić na użycie cywilne. Satelity tworzą pełną orbitę wokół Ziemi co 24 godziny i są rozmieszczone w równych odległościach od siebie.
Jak działa GPS
Teraz, gdy omówiliśmy większość informacji o sprzęcie, porozmawiajmy o tym, co może zrobić GPS i dlaczego dysponujemy taką technologią. System GPS pozwala na satelitarne śledzenie niemal wszystkiego, do którego można podłączyć tracker. System GPS jest dokładny w odległości około 15 metrów od dowolnego miejsca na ziemi. Jest to niesamowita technologia, ale wciąż jest stosunkowo nowa dla przeciętnego konsumenta.
Sztuczką w działaniu tego systemu jest śledzenie sygnału, z formułami rzucanymi w celu uwzględnienia opóźnienia w transmisji sygnału i zmian atmosferycznych. Ponieważ dostępne są inne satelity, które zapewniają rodzaj gry liczbowej dla GPS, można określić dość dokładną lokalizację za pomocą GPS.
Jakie inne informacje można uzyskać korzystając z GPS? Inne informacje, takie jak prędkość, namiar, droga, dystans podróży, odległość do celu, wschód i zachód słońca. To niesamowite dzieło, jak powstał ten GPS?
Departament Obrony pierwotnie zlecił pracę wyłącznie w celach wojskowych. Jednak w latach osiemdziesiątych zdecydowano, że przemysł konsumencki i komercyjny odniesie znaczne korzyści, a wojskowi niewiele lub nie mają problemów z bezpieczeństwem. Wojsko i cywile używają dwóch kanałów niskiej częstotliwości do komunikacji sygnału. Cywilny GPS transmituje na L1 z częstotliwością 1575 MHz. Większość sygnału podróżuje wzrokowo, ale nie będzie transmitować przez solidne budynki lub konstrukcje.
Aby powiązać to z czymś, co przeciętny konsument zrozumie i doceni, system komunikacyjny OnStar, który jest obecnie sprzedawany w wielu kupowanych samochodach, wykorzystuje taką technologię, aby określić twoje położenie w sytuacjach awaryjnych. Często nie zastanawiamy się nad systemem GPS i zapewnionymi nam korzyściami, dopóki nasz samochód się nie uruchomi, a my naciskamy przycisk OnStar ... i ten miły głos mówi: :To jest OnStar, jak możemy pomóc? Ty? :Gps Jak działa? Jest pięć kluczy do działania GPS (Global Positioning System):
Triangulujące
Mierzenie odległości
Uzyskiwanie idealnego czasu
Pozycje satelitarne
Korekta błędu
Przedrostek tri - oznacza trzy. Dlatego triangulacja oznacza mierzenie odległości od trzech satelitów. Chociaż czwarty satelita lub pomiar jest teoretycznie niezbędny do określenia dokładnej lokalizacji, trzy satelity mogą określić dwie możliwe lokalizacje, a jedno z dwóch miejsc lub pomiarów teoretycznie jest niemożliwe. Dlatego czwarty pomiar nie jest konieczny z powodu niejasności jednej z dwóch możliwości uzyskanych przez trzy satelity.
Satelity poruszają się, prawda? Jak mierzyć odległość, gdy poruszają się trzy obiekty??
Odpowiedź jest prosta - matematyka i nauka! Odległość ustala się, mierząc, jak długo trwa transmisja sygnału z satelity do odbiornika. Zasadniczo prędkość światła. To wyjaśnia część pomiarową - a co z częścią pomiaru czasu?
Znowu opiera się na matematycznych równaniach używanych w nauce i matematyce. Sygnał, zwany Pseudo Random Code, jest odtwarzany z odbiornika i satelity. Sygnał z satelity jest opóźniony, ponieważ musi dotrzeć do odbiornika (który już odtwarza ten sam kod). Gdybyś mógł usłyszeć oba kody, wszystkie byłyby zniekształcone, ponieważ nie znajdowałyby się w tym samym momencie w tym samym czasie - odbiornik byłby lepszy lub szybszy od kodu pochodzącego z satelity. Ilość, jaką odbiornik potrzebuje, aby dostosować sygnał, to sposób obliczenia odległości lub czasu. Musisz pomnożyć czas potrzebny, aby kod dotarł do odbiornika z prędkością światła i jest to odległość. Fascynujący!
Trudna część (już nie była podstępna) to wyczucie czasu. Odbiorniki i satelity muszą być idealnie zsynchronizowane, aby dokładnie obliczyć. Ponieważ mamy do czynienia z satelitami i ogromnymi różnicami oraz zadziwiającymi prędkościami światła, każde opóźnienie w czasie powoduje ogromne błędy. Satelity mają na nich zegary atomowe, które dają super dokładne wyczucie czasu. Ponieważ nie jest to możliwe z odbiornikiem, wówczas jest wykonywany czwarty pomiar satelitarny, który pozwala na korektę wszelkich rozbieżności. To z kolei nie powoduje błędów czasowych.
Ponieważ satelity są tak wysoko w kosmosie (poza naszą atmosferą), działają na bardzo przewidywalnych orbitach. Departament Obrony monitoruje te orbity i jeśli coś jest nie tak, wysyła sygnał do satelity, który koryguje wszelkie błędne informacje. Dlatego lokalizowanie satelitów jest łatwą częścią.
Ponieważ wszystko, co dotąd wspomniano o GPS ma zmienne lub wbudowane błędy, błędy te należy wyeliminować lub naprawić. Poprzez zmienne matematyczne w atmosferze można regulować warunki satelitów i błędy w sygnałach.
Krótko mówiąc, sposób działania GPS polega na strzelaniu do trzech satelitów krążących w kosmosie. Ze względu na naukowe i matematyczne równania, system GPS jest w stanie obliczyć wszystko, co ma związek z odległością, czasem i położeniem.
Rozwój GPS pozwolił nam określić podstawową pozycję, dostać się z jednego miejsca do drugiego, monitorować ruch ludzi i rzeczy, tworzyć mapy świata i wprowadzać precyzyjny timing do świata.