Hvordan fungerer GPS -mottakere?

Global Positioning System (GPS) mottakere bruker en interessant teknikk for å forhindre at folk går seg vill.Ikke alle GPS -mottakere er imidlertid like.Noen av de rimeligere, "lomme" GPS -mottakerne kan ha vanskeligere å fortelle deg hvor du er når du brukes i tett skogkledde områder.Imidlertid kan de fleste GPS -mottakere ganske nøyaktig hindre en fra å gå seg vill, eller hjelpe en med å finne en vei ut hvis en er tapt.

GPS -mottakere blir lappet inn i et system med 27 satellitter som går i bane rundt jord.De har hver en elektronisk almanakk som forteller dem hvor hver satellitt skal være til enhver tid.De mottar data fra satellittene om hvor mottakeren befinner seg.Måten dette fungerer på er gjennom en teknikk som kalles tredimensjonal trilaterasjon.

Når en person prøver å finne sin plassering, henter GPS -mottakeren signaler fra tre eller flere av de nærmeste satellittene.Hver satellitt måler GPS -mottakere som avstand fra satellitten.Med flere målinger kommer større nøyaktighet, siden hver nye måling hjelper til med å identifisere den nøyaktige plasseringen av personen på jorden.

Det hjelper til med å forstå dette ved å evaluere todimensjonal trilaterasjon.En tapt person ber tre personer om veibeskrivelse.Han blir fortalt av den første personen "Du er 80 miles fra Sacramento."Den andre personen forteller ham "Du er 40 miles fra San Jose."Den tredje personen bemerker: "Du er 60 mil fra Santa Rosa."Ved å sammenligne disse verdiene, kunne personen konkludere med at han er i San Francisco.Mer informasjon vil gjøre disse sammenligningene enda enklere.

Satellittene og GPS-mottakerne bruker tredimensjonal trilaterasjon siden de ikke måler flate avstander, men avstander fra satellitter til jord.De fleste er innenfor mottakerområdet til minst tre GPS -mottakere til enhver tid, og dette hjelper spesielt med å identifisere hvor de er.Største nøyaktighet oppnås når GPS -mottakere kan nå minst fire satellitter.

GPS -mottakere Mål avstand er ved å måle tiden det tar for et signal å nå en gitt satellitt.For å få den beste nøyaktigheten, ville både GPS -mottakeren og satellitten kreve atomklokker for ekstrem nøyaktighet.Atomklokker er imidlertid ekstremt dyre.Så bare satellitten er utstyrt med en atomklokke.GPS -mottakere har en kvartsklokke som tilbakestilles i henhold til satellittavlesninger fra en atomklokke.

Noen unøyaktigheter oppstår i GPS -mottakere fordi de er avhengige av antakelsen om at radiobølger alle vil reise med samme hastighet.Det er ikke slik det er.I byer kan radiobølger sprette av skyskrapere og skjeve resultater.En av rettelsene for dette er å ha stasjonære GPS -stasjoner på jorden som kan se på GPS -resultater og fikse kjente problemer.

Fortsatte modifikasjoner gjøres til nyere GPS -mottakere for å hente signalene om flere satellitter og redegjøre for små endringer som kan påvirke målingene.Imidlertid er vi med GPS -mottakere på vei til å sette oss selv i posisjon til å aldri gå oss vill igjen.