เครื่องรับ GPS ทำงานอย่างไร?

ตัวรับสัญญาณการวางตำแหน่งทั่วโลก (GPS) ใช้เทคนิคที่น่าสนใจเพื่อป้องกันไม่ให้คนหลงทางอย่างไรก็ตามเครื่องรับ GPS บางตัวไม่เท่ากันเครื่องรับสัญญาณ GPS ขนาด“ กระเป๋า” ที่มีราคาถูกกว่าอาจมีปัญหามากขึ้นในการบอกคุณว่าคุณอยู่ที่ไหนเมื่อใช้ในพื้นที่ที่มีป่าหนาแน่นอย่างไรก็ตามตัวรับสัญญาณ GPS ส่วนใหญ่สามารถป้องกันไม่ให้หลงทางได้อย่างถูกต้องหรือช่วยหาทางออกหากสูญหายไป

เครื่องรับ GPS จะถูกติดตั้งในระบบของดาวเทียม 27 ดวงที่โคจรรอบโลกพวกเขาแต่ละคนมี Almanac อิเล็กทรอนิกส์ซึ่งบอกพวกเขาว่าดาวเทียมแต่ละดวงควรอยู่ที่ไหนในเวลาใดก็ตามพวกเขาได้รับข้อมูลจากดาวเทียมเกี่ยวกับตำแหน่งที่ตัวรับสัญญาณอยู่วิธีการทำงานนี้ผ่านเทคนิคที่เรียกว่าไตรภาคีสามมิติ

เมื่อมีคนพยายามหาที่ตั้งของเขาหรือเธอผู้รับ GPS จะรับสัญญาณจากดาวเทียมที่ใกล้ที่สุดสามตัวหรือมากกว่าแต่ละดาวเทียมวัดตัวรับสัญญาณ GPS เป็นระยะทางจากดาวเทียมด้วยการวัดที่มากขึ้นมีความแม่นยำมากขึ้นเนื่องจากการวัดใหม่แต่ละครั้งช่วยในการระบุตำแหน่งที่แน่นอนของบุคคลบนโลกได้อย่างแม่นยำ

ช่วยให้เข้าใจสิ่งนี้ได้โดยการประเมินไตรภาคีสองมิติคนที่หายไปถามคนสามคนเพื่อขอคำแนะนำเขาได้รับการบอกเล่าจากคนแรกว่า“ คุณอยู่ห่างจากซาคราเมนโต 80 ไมล์”คนที่สองบอกเขาว่า“ คุณ 40 ไมล์จากซานโฮเซ่”คนที่สามกล่าวว่า“ คุณอยู่ห่างจากซานตาโรซา 60 ไมล์”โดยการเปรียบเทียบค่าเหล่านี้บุคคลนั้นสามารถสรุปได้ว่าเขาอยู่ในซานฟรานซิสโกข้อมูลเพิ่มเติมจะทำให้การเปรียบเทียบเหล่านี้ง่ายยิ่งขึ้น

ดาวเทียมและตัวรับสัญญาณ GPS ใช้ไตรภาคีสามมิติเนื่องจากไม่ได้วัดระยะทางแบน แต่ระยะทางจากดาวเทียมสู่โลกคนส่วนใหญ่อยู่ในช่วงรับของเครื่องรับ GPS อย่างน้อยสามตัวในเวลาใดก็ตามและสิ่งนี้จะช่วยระบุว่าพวกเขาอยู่ที่ไหนความแม่นยำที่ยิ่งใหญ่ที่สุดจะเกิดขึ้นได้เมื่อเครื่องรับ GPS สามารถเข้าถึงดาวเทียมอย่างน้อยสี่ดวง

เครื่องรับสัญญาณ GPS วัดระยะทางคือการวัดเวลาที่ใช้สำหรับสัญญาณเพื่อไปยังดาวเทียมที่กำหนดโดยปกติเพื่อให้ได้ความแม่นยำที่ดีที่สุดทั้งตัวรับสัญญาณ GPS และดาวเทียมจะต้องใช้นาฬิกาอะตอมเพื่อความแม่นยำสูงอย่างไรก็ตามนาฬิกาอะตอมมีราคาแพงมากดังนั้นเฉพาะดาวเทียมที่ติดตั้งนาฬิกาอะตอมตัวรับสัญญาณ GPS มีนาฬิกาควอตซ์ที่รีเซ็ตตามการอ่านดาวเทียมจากนาฬิกาอะตอม

ความไม่ถูกต้องบางอย่างเกิดขึ้นในเครื่องรับ GPS เพราะพวกเขาพึ่งพาสมมติฐานว่าคลื่นวิทยุทั้งหมดจะเดินทางด้วยความเร็วเดียวกันกรณีนี้ไม่ได้.ในเมืองคลื่นวิทยุสามารถตีกลับตึกระฟ้าและผลลัพธ์ที่เบ้หนึ่งในการแก้ไขสำหรับเรื่องนี้คือการมีสถานี GPS ที่อยู่กับที่โลกที่สามารถดูผลลัพธ์ของ GPS และแก้ไขปัญหาที่ทราบได้

การปรับเปลี่ยนอย่างต่อเนื่องจะทำกับเครื่องรับ GPS รุ่นใหม่เพื่อรับสัญญาณของดาวเทียมเพิ่มเติมและบัญชีสำหรับการเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยที่อาจส่งผลกระทบต่อการวัดอย่างไรก็ตามด้วยเครื่องรับ GPS เรากำลังจะไปอยู่ในตำแหน่งที่จะไม่หลงทางอีก