Kako naprave GPS uporabljajo trilateracijo

Kazalo:

Kako naprave GPS uporabljajo trilateracijo
Kako naprave GPS uporabljajo trilateracijo
Anonim

Trilateracija je matematična tehnika, ki jo uporablja naprava za globalni sistem za določanje položaja (GPS) za določanje položaja uporabnika, hitrosti in nadmorske višine. Z nenehnim sprejemanjem in analiziranjem radijskih signalov iz več satelitov GPS ter uporabo geometrije krogov, krogel in trikotnikov lahko naprava GPS izračuna natančno razdaljo ali doseg do vsakega satelita, ki mu sledi.

Kako deluje trilateracija

Trilateracija je sofisticirana različica triangulacije, čeprav pri svojih izračunih ne uporablja merjenja kotov. Podatki iz enega samega satelita zagotavljajo splošno lokacijo točke znotraj velikega krožnega območja na zemeljskem površju. Dodajanje podatkov z drugega satelita omogoča GPS-u, da zoži določeno lokacijo te točke na območje, kjer se dve območji satelitskih podatkov prekrivata. Dodajanje podatkov s tretjega satelita zagotavlja natančen položaj točke na zemeljski površini.

Vse naprave GPS potrebujejo tri satelite za natančen izračun položaja. Podatki s četrtega satelita – ali celo več kot štirih satelitov – dodatno povečajo natančnost lokacije točke in omogočajo tudi izračun dejavnikov, kot je nadmorska višina ali, v primeru letala, višina. Sprejemniki GPS redno spremljajo štiri do sedem satelitov hkrati in uporabljajo trilateracijo za analizo informacij.

Image
Image

Spodnja vrstica

Ministrstvo ZDA za obrambo vzdržuje 24 satelitov, ki posredujejo podatke po vsem svetu. Vaša naprava GPS lahko ostane v stiku z vsaj štirimi sateliti, ne glede na to, kje na zemlji ste, tudi v gozdnatih območjih ali večjih metropolah z visokimi zgradbami. Vsak satelit dvakrat na dan obkroži Zemljo in redno pošilja signale na Zemljo z višine približno 12.500 milj. Sateliti delujejo na sončno energijo in imajo rezervne baterije.

Ko GPS odpove

Ko GPS navigator prejme premalo satelitskih podatkov, ker ne more slediti dovolj satelitom, trilateracija ne uspe. Ovire, kot so velike zgradbe ali gore, lahko tudi blokirajo šibke satelitske signale in preprečijo natančen izračun lokacije. Naprava GPS bo uporabnika na nek način opozorila, da ne more zagotoviti pravilnih informacij o položaju.

Sateliti lahko tudi začasno ne delujejo. Signali se lahko premikajo prepočasi zaradi dejavnikov v troposferi in ionosferi, na primer. Signali lahko tudi oddajajo določene formacije in strukture na Zemlji, kar povzroči trilateracijsko napako.

Vladne GPS tehnologije in sistemi

GPS je bil predstavljen leta 1978 z izstrelitvijo prvega satelita za globalno določanje položaja. Do osemdesetih let prejšnjega stoletja ga je nadzorovala in uporabljala izključno vlada ZDA. Celotna flota 24 aktivnih satelitov, ki jih nadzirajo ZDA, je začela uporabljati šele leta 1994.

Naprava GPS ne pošilja podatkov satelitom. Naprave GPS, kot so pametni telefoni, opremljeni s to tehnologijo, lahko uporabljajo tudi telefonske sisteme, kot so stolpi in omrežja mobilne telefonije, ter internetne povezave za dodatno izboljšanje natančnosti lokacije. Pri uporabi zadnjih dveh sistemov lahko naprava GPS pošilja podatke tema sistemoma.

Ker je satelitski sistem GPS v lasti vlade ZDA in lahko selektivno zavrne ali omeji dostop do omrežja, so druge države razvile lastna satelitska omrežja GPS. Ti vključujejo:

  • kitajski navigacijski satelitski sistem BeiDou
  • Ruski globalni satelitski navigacijski sistem (GLONASS)
  • Sistem Evropske unije za določanje položaja Galileo
  • Indijski regionalni satelitski navigacijski sistem (IRNSS), znan tudi kot NAVIC

FAQ

    Kako izklopim GPS na telefonu?

    Če želite onemogočiti GPS v vaši napravi, izklopite lokacijske storitve. Ko izklopite lokacijske storitve, morda ne boste mogli uporabljati nekaterih aplikacij. Ne morete izklopiti izboljšane 911, funkcije v vseh telefonih, ki jo dispečerji v sili uporabljajo za iskanje ljudi v primeru nesreče.

    Kako najdem svoje GPS koordinate v telefonu?

    V Google Zemljevidih nastavite oznako lokacije za ogled koordinat GPS na zemljevidu. Na žalost Apple Maps ne prikazuje koordinat GPS, obstajajo pa aplikacije za pohodništvo GPS, ki zagotavljajo podatke o lokaciji.

    Kaj je GPS sledilnik?

    GPS sledilci so naprave, ki sledijo in sporočajo podatke o lokaciji. Podjetja jih uporabljajo za sledenje službenim vozilom, staršem pa so na voljo komercialna vozila za sledenje najstniškim voznikom. Nekateri GPS-sledilniki celo dajejo opozorila v realnem času, ko voznik prekorači hitrost ali odstopi od določenega območja.

    Kaj je podprti GPS?

    Podprti GPS, znan tudi kot AGPS, zbira podatke o lokaciji iz baznih postaj (namesto satelitov), da pomaga izboljšati natančnost GPS na mobilnih napravah. Zgradbe lahko ovirajo satelitske signale GPS, zato je za določitev vaše lokacije včasih potreben AGPS.

Priporočena: