28Aug
Už žijeme v budoucnu. Máme ruční zařízení, která využívají satelity k přesnému určení našich přesných míst téměř kdekoli na planetě.Ale přemýšleli jste někdy, jak funguje GPS?Zařízení GPS
ve skutečnosti nekomunikují družice a nepřenášejí informace. Přijmou pouze data ze satelitů - data, která jsou vždy přenášena. GPS však není jediným způsobem, jak zařízení určit vaši polohu.
Image Credit: NASA
ze satelitů na palmu Vaší ruky
Globální systém určování polohy byl původně vytvořen Spojeným státem pro vojenské použití, ale nakonec byl otevřen pro civilní použití.Nejméně 24 družic GPS se nachází na oběžné dráze kolem Země a neustále vysílají data.
Družice jsou uspořádány na oběžné dráze tak, že čtyři satelity jsou viditelné na obloze z jakéhokoli místa na Zemi.(Nemůžete je skutečně vidět, ale existuje přímá cesta k rozhlasovým přenosům.) To znamená, že GPS nebude fungovat, pokud budou signály zablokovány - budete chtít poměrně přímou cestu mezi vámi a oblohou. V podzemním bunkru nebo v jeskyni pod horou to nebude fungovat.
satelity GPS nepřetržitě vysílají rádiové signály směrem k Zemi. Každá vysílání zahrnuje umístění satelitu GPS a čas odeslání signálu. Každý satelit má atomové hodiny na palubě, takže čas je velmi přesný.
Image Credit: Cliff na Flickr
Jak GPS určuje vaši polohu
Zařízení s vestavěným GPS - ať už je to specializovaná GPS navigační jednotka nebo smartphone - funguje pouze jako přijímač GPS.Zařízení s GPS není ve skutečnosti "kontaktovat" družice k určení jeho polohy. Místo toho jen poslouchá vysílání rádiových signálů vysílaných z těchto satelitů po celou dobu.
Přijímač GPS "poslouchá" signály ze čtyř či více satelitů.Signály z bližších satelitů dorazí dříve, zatímco signály z dálkových satelitů dorazí později.(Skutečný časový rozdíl je velmi malý, ale může být detekován přijímačem GPS.) Porovnáním času vysílání signálu a času, kdy signál přišel, může přijímač odhadnout jeho relativní vzdálenost od všech čtyř družic. Pomocí trilaterace může přijímač určit jeho polohu. Trilaterace
může znít trochu komplikovaně, ale je to opravdu poměrně jednoduché.Představte si, kdyby vám někdo řekl, že jste byl 500 mil od New Yorku, 800 mil od Miami a 700 mil od Kansas City. Pomocí těchto informací můžete určit oblast, která je od všech těchto měst správná, a odhadnout aktuální polohu. Pokud vám řekneme vzdálenost od čtvrtého města, můžete odhadnout svou polohu ještě přesněji. To je trilaterace v kostce, a to je to, co GPS přijímače dělají, kdykoli je používáte.
Image Credit: Alpha na Flickr
Alternativy k GPS
GPS není jediným způsobem, jak zařízení odhadnout vaši aktuální polohu. Služba 911 využívá informace o síle buňkové věže, aby triangulovala polohu mobilních telefonů.To funguje podobným způsobem - měřením rozdílů intenzity signálu mezi více věžovými buňkami dokáže vaše zařízení odhadnout vaši aktuální polohu.
Některá zařízení mohou také použít polohovací systém založený na Wi-Fi( WPS), který určuje jejich aktuální polohu. Kamiony Google Street View se rozjíždějí, zachycují jména blízkých přístupových bodů a jejich relativní sílu na určitých místech. Váš smartphone prohledává bezdrátové sítě v okolí a poté odesílá seznam serverů společnosti Google jejich názvy a síly. Google používá svou databázi a odhaduje, kde jste.(Google není jediným poskytovatelem dat o poloze na bázi Wi-Fi, ale je to ten, s nímž většina lidí bude obeznámená.) To může být obzvláště výhodné ve vnitřních oblastech, které GPS signály nemohou dosáhnout.
Systém GPS není jedinou sítí družic, která může být použita pro polohování.Rusko má svůj vlastní systém GLONASS a Čína má BDS.Evropa také pracuje na vlastní alternativě k GPS, známému jako Galileo. GPS by mohlo být zastaveno nebo omezeno v dobách války nebo konfliktu, takže národy chtějí, aby jejich vlastní družice byly soběstačné.Obrázek
: Richard Smith na Flickr
GPS samo o sobě není záležitostí ochrany soukromí - například pokud máte starý přístroj GPS pro vaše auto, pravděpodobně není schopen vysílat vaši polohu. GPS však může být v případě kombinace s vysílací technologií obava o soukromí.Zařízení GPS pro sledování nepoužívají pouze přijímače GPS - ukládají data GPS pro pozdější načítání nebo přenos dat GPS.