Hoe werken GPS -ontvangers?

Global Positioning System (GPS) ontvangers gebruiken een interessante techniek om te voorkomen dat mensen verdwalen.Niet alle GPS -ontvangers zijn echter gelijk.Sommige van de goedkopere, "pocket" -grootte GPS -ontvangers kunnen meer moeite hebben om u te vertellen waar u bent wanneer u bijvoorbeeld in dicht beboste gebieden gebruikt.De meeste GPS -ontvangers kunnen er echter vrij nauwkeurig voor zorgen dat iemand verloren gaat, of helpen een uitweg te vinden als iemand verloren is.

GPS -ontvangers worden gepatcht in een systeem van 27 satellieten in een baan om de aarde.Ze hebben elk een elektronische almanak die hen vertelt waar elke satelliet op een bepaald moment moet zijn.Ze ontvangen gegevens van de satellieten over waar de ontvanger zich bevindt.De manier waarop dit werkt, is door een techniek die driedimensionale trilateratie wordt genoemd.

Wanneer een persoon probeert zijn of haar locatie te vinden, pakt de GPS -ontvanger signalen op van drie of meer van de dichtstbijzijnde satellieten.Elke satelliet meet GPS -ontvangers als een afstand van de satelliet.Met meer metingen komt een grotere nauwkeurigheid, omdat elke nieuwe meting helpt om de exacte locatie van de persoon op aarde nauwkeurig te identificeren.

Het helpt dit te begrijpen door tweedimensionale trilateratie te evalueren.Een verloren persoon vraagt drie mensen om een routebeschrijving.Hij wordt verteld door de eerste persoon "je bent 80 mijl van Sacramento."De tweede persoon vertelt hem: "Je bent 40 mijl van San Jose."De derde persoon merkt op: "Je bent 60 mijl van Santa Rosa."Door deze waarden te vergelijken, kan de persoon concluderen dat hij in San Francisco is.Meer informatie zou deze vergelijkingen nog eenvoudiger maken.

De satellieten en de GPS-ontvangers gebruiken driedimensionale trilateratie omdat ze geen vlakke afstanden meten, maar afstanden van satellieten tot aarde.De meeste mensen vallen op elk willekeurig moment binnen het ontvangende bereik van ten minste drie GPS -ontvangers, en dit helpt specifiek te identificeren waar ze zijn.De grootste nauwkeurigheid wordt bereikt wanneer GPS -ontvangers ten minste vier satellieten kunnen bereiken.

GPS -ontvangers meten afstand is door de tijd te meten die nodig is om een signaal te bereiken om een bepaalde satelliet te bereiken.Normaal gesproken, om de beste nauwkeurigheid te krijgen, zouden zowel de GPS -ontvanger als de satelliet atomaire klokken vereisen voor extreme nauwkeurigheid.Atomische klokken zijn echter extreem duur.Dus alleen de satelliet is uitgerust met een atoomklok.GPS -ontvangers hebben een kwartsklok die gereset is volgens satellietmetingen van een atoomklok.

Sommige onnauwkeurigheden komen voor in GPS -ontvangers omdat ze vertrouwen op de veronderstelling dat radiogolven allemaal met dezelfde snelheid zullen reizen.Dit is niet het geval.In steden kunnen radiogolven wolkenkrabbers en scheef resultaten stuiteren.Een van de fixes hiervoor is om stationaire GPS -stations op aarde te hebben die naar GPS -resultaten kunnen kijken en bekende problemen kunnen oplossen.

Aanhoudende aanpassingen worden aangebracht aan nieuwere GPS -ontvangers om de signalen van meer satellieten op te pakken en kleine veranderingen te verklaren die metingen kunnen beïnvloeden.Met GPS -ontvangers zijn we echter op weg om onszelf in staat te stellen nooit meer te verdwalen.