Wie funktionieren GPS -Empfänger?

Empfänger des Global Positioning Systems (GPS) verwenden eine interessante Technik, um Menschen davon abzuhalten, sich zu verlieren.Nicht alle GPS -Empfänger sind jedoch gleich.Einige der günstigeren GPS -Empfänger der „Taschengröße“ haben möglicherweise mehr Schwierigkeiten, Ihnen zu sagen, wo Sie sich beispielsweise in dicht bewaldeten Bereichen verwenden.Die meisten GPS -Empfänger können sich jedoch ganz genau davon abhalten, sich zu verlieren, oder man helfen, einen Ausweg zu finden, wenn man verloren geht.Sie haben jeweils einen elektronischen Almanach, der ihnen mitteilt, wo jeder Satellit zu einem bestimmten Zeitpunkt sein soll.Sie erhalten Daten von den Satelliten darüber, wo sich der Empfänger befindet.Die Art und Weise, wie dies funktioniert, erfolgt durch eine Technik, die als dreidimensionale Trilateration bezeichnet wird.

Wenn eine Person versucht, ihren Standort zu finden, nimmt der GPS -Empfänger Signale von drei oder mehr der nächsten Satelliten auf.Jeder Satellit misst GPS -Empfänger als Abstand vom Satelliten.Mit mehr Messungen kommt eine größere Genauigkeit, da jede neue Messung dazu beiträgt, den genauen Ort der Person auf der Erde genau zu identifizieren.Eine verlorene Person fragt drei Personen nach Richtungen.Er wird von der ersten Person gesagt, "Sie sind 80 Meilen von Sacramento entfernt."Die zweite Person sagt ihm, "Sie sind 40 Meilen von San Jose entfernt."Die dritte Person bemerkt: "Du bist 60 Meilen von Santa Rosa entfernt."Durch den Vergleich dieser Werte könnte die Person zu dem Schluss kommen, dass sie in San Francisco ist.Weitere Informationen würden diese Vergleiche noch einfacher machen.

Die Satelliten und die GPS-Empfänger verwenden dreidimensionale Trilateration, da sie keine flachen Entfernungen, sondern Entfernungen von Satelliten zur Erde messen.Die meisten Menschen befinden sich zu einem bestimmten Zeitpunkt im Empfangsbereich von mindestens drei GPS -Empfängern, und dies hilft spezifisch, genau zu ermitteln, wo sie sich befinden.Die größte Genauigkeit wird erreicht, wenn GPS -Empfänger mindestens vier Satelliten erreichen können.

GPS -Empfänger messen die Entfernung, indem die Zeit gemessen wird, die ein Signal benötigt, um einen bestimmten Satelliten zu erreichen.Um die beste Genauigkeit zu erzielen, müssten sowohl der GPS -Empfänger als auch der Satellit eine Atomuhren für extreme Genauigkeit erfordern.Atomuhren sind jedoch extrem teuer.So ist nur der Satellit mit einer Atomuhr ausgestattet.GPS -Empfänger haben eine Quarzuhr, die gemäß den Satellitenmesswerten aus einer Atomuhr zurückgesetzt wird.

Einige Ungenauigkeiten treten bei GPS -Empfängern auf, da sie auf der Annahme angewiesen sind, dass Radiowellen alle mit gleicher Geschwindigkeit reisen.Das ist nicht der Fall.In Städten können Radiowellen von Wolkenkratzern abprallen und die Ergebnisse verzerrt.Eine der Korrekturen hierfür besteht darin, stationäre GPS -Stationen auf der Erde zu haben, die sich mit GPS -Ergebnissen befassen und bekannte Probleme beheben können.

An neueren GPS -Empfängern werden fortgesetzte Änderungen vorgenommen, um die Signale von mehr Satelliten aufzunehmen und kleine Änderungen zu berücksichtigen, die die Messungen beeinflussen könnten.Bei GPS -Empfängern sind wir jedoch auf dem Weg, uns in die Lage zu versetzen, sich nie wieder zu verirren.