Jak działają odbiorniki GPS?

Odbiorniki globalnego systemu pozycjonowania (GPS) wykorzystują interesującą technikę, aby powstrzymać ludzi przed zgubieniem.Jednak nie wszystkie odbiorniki GPS są równe.Niektóre z tańszych odbiorników GPS o „kieszeni” mogą mieć większe trudności z informacją, gdzie jesteś, na przykład w gęsto zalesionych obszarach.Jednak większość odbiorników GPS może dość dokładnie powstrzymać się od zgubienia lub pomóc znaleźć wyjście, jeśli ktoś został utracony.

Odbiorniki GPS są załatane do systemu 27 satelitarnych krążących z ziemi.Każdy z nich ma elektroniczny almanach, który mówi im, gdzie powinien być każdy satelita w danym momencie.Otrzymują dane z satelitów o tym, gdzie znajduje się odbiornik.Sposób, w jaki działa to poprzez technikę zwaną trójwymiarową trylateracją.

Gdy dana osoba próbuje znaleźć swoją lokalizację, odbiornik GPS odbiera sygnały z trzech lub więcej najbliższych satelitów.Każdy satelitarny mierzy odbiorniki GPS jako odległość od satelity.Przy większej liczbie pomiarów przychodzi większa dokładność, ponieważ każdy nowy pomiar pomaga precyzyjnie zidentyfikować dokładną lokalizację osoby na Ziemi.

Pomaga to zrozumieć, oceniając dwuwymiarową trylaterię.Zagubiona osoba prosi trzy osoby o wskazówki.Pierwsza osoba mówi: „Jesteś 80 mil od Sacramento”.Druga osoba mówi mu: „Jesteś 40 mil od San Jose”.Trzecia osoba zauważa: „Jesteś 60 mil od Santa Rosa”.Porównując te wartości, osoba może stwierdzić, że jest w San Francisco.Więcej informacji ułatwiłoby te porównania.

Satelity i odbiorniki GPS używają trójwymiarowej trylaterii, ponieważ nie mierzą płaskich odległości, ale odległości od satelitów na ziemię.Większość ludzi znajduje się w zakresie odbierania co najmniej trzech odbiorników GPS w danym momencie, a to pomaga konkretnie określić, gdzie są.Największa dokładność osiąga się, gdy odbiorniki GPS mogą dotrzeć do co najmniej czterech satelitów.

Odległość odbiorników GPS jest pomiarem czasu potrzebnego do osiągnięcia sygnału, aby dotrzeć do danego satelity.Zwykle, aby uzyskać najlepszą dokładność, zarówno odbiornik GPS, jak i satelita wymagałyby zegarów atomowych w celu uzyskania ekstremalnej dokładności.Jednak zegary atomowe są niezwykle drogie.Tak więc tylko satelita jest wyposażony w zegar atomowy.Odbiorniki GPS mają zegar kwarcu, który resetuje się zgodnie z odczytami satelitarnymi z zegara atomowego.

Niektóre niedokładności występują u odbiorników GPS, ponieważ polegają na założeniu, że fale radiowe będą podróżować z tą samą prędkością.Nie o to chodzi.W miastach fale radiowe mogą odbić się od drapaczy i wyników.Jednym z poprawek jest posiadanie stacjonarnych stacji GPS na Ziemi, które mogą spojrzeć na wyniki GPS i naprawić znane problemy.

Kontynuacja modyfikacji są wprowadzane do nowszych odbiorników GPS w celu odebrania sygnałów większej liczby satelitów i uwzględnienia niewielkich zmian, które mogą wpływać na pomiary.Jednak w przypadku odbiorników GPS jesteśmy w drodze do postawienia się w stanie nigdy więcej się nie zgubić.