Hogyan működik a GPS?

A jövőben már élünk. Jelenleg olyan kézi eszközök vannak, amelyek műholdakat használnak, hogy precíz pontokat keressenek a szinte bárhol a bolygón. De vajon valaha is megkérdezte, hogy működik a GPS?Az

GPS készülékek valójában nem érintkeznek műholdakkal és nem továbbítják az információkat. Csak a műholdakról fogadnak adatokat - az adatokat mindig továbbítják. Azonban a GPS nem az egyetlen módja annak, hogy az eszközök meghatározzák a tartózkodási helyét.

képhitel: NASA

A műholdaktól a kézfejig

A globális helymeghatározó rendszert eredetileg az Egyesült Államok készítette katonai felhasználásra, de végül polgári felhasználásra nyílt. Legalább 24 GPS műhold keringenek a Föld körül, és folyamatosan sugározzák az adatokat.

A műholdak pályán vannak elhelyezve, úgyhogy négy műhold látható az égen a Föld bármely pontjáról.(Nem látja őket, de van egy közvetlen elérési út a rádióadásokhoz.) Ez azt jelenti, hogy a GPS nem fog működni, ha a jeleket blokkolják - eléggé közvetlen útvonalat szeretne Ön és az ég között. Egy földalatti bunkerben vagy egy hegyi barlangban, nem fog működni. Az

GPS műholdak folyamatosan rádiójeleket továbbítanak a Föld felé.Minden átvitel tartalmazza a GPS műhold helyét és a jel küldésének idejét. Minden műhold egy atomóra van a fedélzeten, így az idő nagyon pontos.

Képkockázat: Cliff on Flickr

Hogyan határozza meg az Ön helyét

A beépített GPS-eszköz - függetlenül attól, hogy egy dedikált autós GPS navigációs egység vagy okostelefon - csak GPS vevőként működik. A GPS-eszköz valójában nem "kapcsolatba" lépett a műholdakkal, hogy megállapítsa a helyét. Ehelyett csak hallgatja a rádiójeleket, amelyeket folyamatosan sugároznak ezekről a műholdakról.

A GPS vevő "figyeli" négy vagy több műhold jelét. A közelebbi műholdakból érkező jelek hamarabb érkeznek, míg a távoli műholdakból érkező jelek később érkeznek.(A tényleges időeltolódás nagyon kicsi, de a GPS-vevő érzékeli.) A jel sugárzásának és a jel érkezési idejének összehasonlításával a vevő becsülheti a négy műholdról viszonylagos távolságát. A trilateráció használatával a vevő meghatározhatja a helyét.

A trilateráció kissé bonyolultnak tűnhet, de valójában meglehetősen egyszerű.Képzeld el, ha valaki azt mondta neked, 500 mérföldre volt New Yorktól, 800 mérföldre Miamiból, és Kansas Citytől 700 mérföldre. Ezekkel az információkkal meghatározhat egy olyan régiót, amely a megfelelő távolság mindegyik városból, és becsülje meg az aktuális tartózkodási helyét. Ha elmondanánk neked a távolságot egy negyedik városból, pontosabban becsülheted a helyed. Ez trilaterált dióhéjban, és ez az, amit a GPS-vevők csinálnak, amikor használják őket.

Képkockázat: Alpha on Flickr

A GPS alternatívái

A GPS nem az egyetlen módja annak, hogy az eszközök felbecsülhessék aktuális helyüket. A 911-es szolgáltatás a mobiltelefonok helyzetének háromszögelésére használja a sejt-torony erősségét. Ez hasonló módon működik - a több cellás torony közötti jelerősségkülönbségek mérésével a készülék becsüli az aktuális helyét.

Néhány eszköz Wi-Fi alapú helymeghatározó rendszert( WPS) is használhat a jelenlegi hely meghatározásához. A Google utcára néző teherautói hajtanak körül, rögzítve a közeli hozzáférési pontok nevét és relatív erősségeit bizonyos helyeken. Az okostelefon beolvassa a közeli vezeték nélküli hálózatokat, majd elküldi a nevük és jelerősségük listáját a Google szervereire. A Google az adatbázisát használja fel, és becsléseket készít arról, hogy hol vagy.(A Google nem az egyetlen Wi-Fi-alapú helymeghatározó rendszeradatok szolgáltatója, de ez a legtöbb ember ismeri.) Ez különösen kényelmes lehet beltéri helyeken, ahol a GPS-jelek nem érhetők el.

A GPS rendszer nem az egyetlen olyan műholdak hálózata, amelyek a helymeghatározáshoz használhatók. Oroszország saját GLONASS rendszerrel rendelkezik, és Kína rendelkezik BDS-vel. Európa a Galileo néven ismert GPS alternatívájaként is dolgozik. A GPS-t háború vagy konfliktus idején le lehet állítani vagy korlátozni, így a nemzetek saját műholdjaikat önellátóvá akarják tenni.

képarány: Richard Smith a Flickr

-nAz

GPS önmagában nem adatvédelmi szempontból - például, ha van egy régi GPS-egység az autójához, valószínűleg nem képes a tartózkodási hely átvitelére. Azonban a GPS adatvédelmi szempontból aggodalomra adhat okot. A GPS nyomkövető készülékek nem csak GPS vevőket használnak, hanem a GPS-adatokat későbbi visszakeresésre vagy a GPS-adatok továbbítására.