28Aug
Už žijeme v budúcnosti. Máme vreckové zariadenia, ktoré používajú satelity na presné lokalizovanie našich presných miest takmer kdekoľvek na našej planéte. Ale premýšľali ste niekedy o tom, ako GPS funguje? Zariadenia GPS
nie sú v skutočnosti kontaktované družicami a prenášajú im informácie. Prijímajú iba údaje zo satelitov - údaje, ktoré sú vždy prenášané.GPS však nie je jediný spôsob, ako zariadenie dokáže určiť vašu polohu.
Image Credit: NASA
zo satelitov na palicu vašej ruky
Globálny systém určovania polohy bol pôvodne vytvorený Spojeným štátom pre vojenské použitie, ale bol nakoniec otvorený pre civilné použitie. Najmenej 24 satelitov GPS je vždy na obežnej dráhe okolo Zeme a neustále vysielajú údaje.
Satelity sú usporiadané na obežnej dráhe tak, aby boli na oblohe viditeľné štyri satelity z akéhokoľvek miesta na Zemi.(V skutočnosti ich nemôžete vidieť, ale je tu priama cesta k rozhlasovým prenosom.) To znamená, že GPS nebude fungovať, ak budú signály zablokované - budete chcieť dosť priamu cestu medzi vami a oblohou. V podzemnom bunkri alebo v jaskyni pod horou to nebude fungovať.
GPS satelity neustále prenášajú rádiové signály smerom k Zemi. Každý prenos zahŕňa umiestnenie satelitu GPS a čas odoslania signálu. Každý satelit má na palube atómové hodiny, takže čas je veľmi presný.
Image Credit: Cliff na Flickr
Ako GPS určuje vašu polohu
Zariadenie so vstavanou GPS - či už ide o navigačnú jednotku určenú do auta alebo smartphone - funguje ako prijímač GPS.Zariadenie s GPS nie je v skutočnosti "kontaktovať" družice na určenie jeho polohy. Namiesto toho je to len počúvanie rádiových signálov vysielaných z týchto satelitov po celú dobu.
Prijímač GPS "počúva" signály zo štyroch alebo viacerých satelitov. Signály z blízkych satelitov dorazia skôr, zatiaľ čo signály z ďalšej družice prídu neskôr.(Skutočný časový rozdiel je veľmi malý, ale môže ho detekovať prijímač GPS.) Porovnaním času vysielania signálu a času príchodu signálu môže prijímač odhadnúť jeho relatívnu vzdialenosť od všetkých štyroch družíc. Pomocou trilaterácie môže prijímač určiť jeho polohu.
Trilateration môže znieť trochu komplikovane, ale je to dosť jednoduché.Predstavte si, že vám niekto povedal, že ste boli 500 kilometrov od New Yorku, 800 míľ od Miami a 700 míľ od Kansas City. Pomocou týchto informácií môžete určiť región, ktorý je správnou vzdialenosťou od všetkých týchto miest, a odhadnúť vašu aktuálnu polohu. Ak by sme vám povedali svoju vzdialenosť od štvrtého mesta, mohli by ste odhadnúť vašu polohu ešte presnejšie. To je trilaterácia v skratke, a to je to, čo prijímače GPS robí vždy, keď ich používate.
Image Credit: Alpha na Flickr
Alternatívy k GPS
GPS nie je jediný spôsob, ako zariadenie dokáže odhadnúť vašu aktuálnu polohu. Služba 911 využíva informácie o sile pevných buniek na trianguláciu polohy mobilných telefónov. To funguje podobným spôsobom - pomocou merania rozdielov v intenzite signálu medzi viacerými vežičkami, môže váš prístroj odhadnúť vašu aktuálnu polohu.
Niektoré zariadenia môžu na určenie svojej aktuálnej polohy použiť aj systém určovania polohy Wi-Fi( WPS).Vozidlá Google Street View jazdia okolo, zachycujú názvy blízkych prístupových bodov a ich relatívne silné stránky na určitých miestach. Váš inteligentný telefón skenuje okolité bezdrôtové siete a potom pošle zoznam ich mien a silu signálu na servery spoločnosti Google. Spoločnosť Google používa svoju databázu a odhaduje, kde ste.(Spoločnosť Google nie je jediným poskytovateľom údajov o polohe založenom na Wi-Fi, ale je to tá, s ktorou väčšina ľudí bude oboznámená.) Toto môže byť obzvlášť výhodné vo vnútorných priestoroch, na ktoré nemôžu dosiahnuť signály GPS.
Systém GPS nie je jedinou sieťou satelitov, ktoré sa dajú použiť na polohovanie. Rusko má vlastný systém GLONASS a Čína má BDS.Európa pracuje aj na svojej vlastnej alternatíve k GPS, známu ako Galileo. GPS by mohlo byť zastavené alebo obmedzené v čase vojny alebo konfliktu, takže národy chcú, aby ich vlastné satelity boli sebestačné.
Image Credit: Richard Smith na Flickr
GPS samo o sebe nie je záležitosťou ochrany osobných údajov - napríklad ak máte starú jednotku GPS pre vaše auto, pravdepodobne nie je schopná prenášať vašu polohu. GPS však môže byť problémom s ochranou súkromia v kombinácii s vysielacou technológiou. Zariadenia na sledovanie polohy GPS nepoužívajú len prijímače GPS - ukladajú údaje GPS na neskoršie vyhľadávanie alebo prenášajú údaje GPS.