Hvordan fungerer GPS -modtagere?

GPS -modtagere (Global Positioning System (GPS) bruger en interessant teknik til at forhindre folk i at gå tabt.Ikke alle GPS -modtagere er dog ens.Nogle af de billigere, "lomme" -størrelses -GPS -modtagere kan have mere vanskeligheder med at fortælle dig, hvor du er, når du bruges i tæt skovklædte områder for eksempel.Imidlertid kan de fleste GPS -modtagere ganske nøjagtigt forhindre en i at gå tabt eller hjælpe en med at finde en vej ud, hvis man går tabt.

GPS -modtagere er lappet ind i et system med 27 satellitter, der kredserer Jorden.De har hver især en elektronisk almanak, der fortæller dem, hvor hver satellit skal være på et givet tidspunkt.De modtager data fra satellitterne om, hvor modtageren er placeret.Den måde, dette fungerer på, er gennem en teknik kaldet tredimensionel trilateration.

Når en person forsøger at finde sin placering, henter GPS -modtageren signaler fra tre eller flere af de nærmeste satellitter.Hver satellit måler GPS -modtagere som en afstand fra satellitten.Med flere målinger kommer større nøjagtighed, da hver nye måling hjælper med nøjagtigt at identificere den nøjagtige placering af personen på jorden.

Det hjælper med at forstå dette ved at evaluere to-dimensionel trilateration.En mistet person beder tre personer om retninger.Han får at vide af den første person "Du er 80 miles fra Sacramento."Den anden person fortæller ham "Du er 40 miles fra San Jose."Den tredje person bemærker, "Du er 60 miles fra Santa Rosa."Ved at sammenligne disse værdier kunne personen konkludere, at han er i San Francisco.Mere information ville gøre disse sammenligninger endnu lettere.

Satellitterne og GPS-modtagerne bruger tredimensionel trilateration, da de ikke måler flade afstande, men afstande fra satellitter til jorden.De fleste mennesker er inden for det modtagende sortiment af mindst tre GPS -modtagere på et givet tidspunkt, og dette hjælper specifikt med at identificere, hvor de er.Største nøjagtighed opnås, når GPS -modtagere kan nå mindst fire satellitter.

GPS -modtagere måler afstand er ved at måle den tid, det tager for et signal for at nå en given satellit.Normalt for at få den bedste nøjagtighed kræver både GPS -modtageren og satellitten atomur for ekstrem nøjagtighed.Atomur er imidlertid ekstremt dyre.Så kun satellitten er udstyret med et atomur.GPS -modtagere har et kvartsur, der nulstilles i henhold til satellitlæsninger fra et atomur.

Nogle unøjagtigheder forekommer i GPS -modtagere, fordi de er afhængige af antagelsen om, at radiobølger alle vil rejse med samme hastighed.Dette er ikke tilfældet.I byer kan radiobølger afvise skyskrabere og skæve resultater.En af rettelserne til dette er at have stationære GPS -stationer på jorden, der kan se på GPS -resultater og løse kendte problemer.

Fortsat ændringer foretages til nyere GPS -modtagere for at hente signalerne fra flere satellitter og redegøre for små ændringer, der kan påvirke målingerne.Men med GPS -modtagere er vi på vej til at sætte os selv i stand til aldrig at gå tabt igen.