Intrarea în GPS - dummies

GPS reprezintă Sistemul global de poziționare. Un receptor radio special măsoară distanța de la locația dvs. la sateliții care orbitează semnalele radio de radiodifuziune. GPS-ul vă poate identifica poziția oriunde în lume. Destul de cool, nu? În afară de cumpărarea receptorului, sistemul este gratuit pentru oricine.

Puteți achiziționa un receptor GPS ieftin, încărcați niște baterii în el, porniți-l și porniți! Locația dvs. apare pe ecran. Nu este nevoie de hartă, busolă, sextant și nici sundial. La fel ca și magia. Cu toate acestea, nu este chiar magic, ci a evoluat de la unele aplicații practice practice ale științei care s-au adunat în ultimii 50 de ani.

->

Cum funcționează GPS

Complexitatea GPS-urilor este înclinată în matematică, fizică și inginerie, dar nu trebuie să fii un om de știință pentru a înțelege cum funcționează GPS-ul. GPS-ul este compus din trei părți:

• Sateliți
• Stații de sol
• Receivers

Sateliți oculari

În jargonul GPS, un satelit este segmentul spațial. O constelație de 24 de sateliți GPS (21 operațiuni și 3 piese de schimb) orbitează la aproximativ 12 000 de mile deasupra Pământului. Sateliții se deplasează prin ceruri la aproximativ 7 000 de kilometri pe oră. Este nevoie de aproximativ 12 ore pentru ca un satelit să orbiteze complet pe Pământ, trecând peste același punct exact la fiecare 24 de ore. Sateliții sunt poziționați în care un receptor GPS poate recepționa semnale de la cel puțin șase sateliți în orice moment, în orice locație de pe Pământ (dacă nimic nu împiedică semnalele).

Un satelit are trei componente cheie hardware:

• Calculator: Acest computer de bord controlează zborul și alte funcții.
• Ceas atomic: Aceasta menține timpul exact în termen de trei nanosecunde (aproximativ trei miliarde de secundă).
• Emițător radio: Aceasta trimite semnale către Pământ.

Sateliții GPS nu vă ajută doar să rămâneți găsiți. Toți sateliții GPS de la 1980 poartă senzori NUDET. Nu, nu este un sistem de detectare a pornografiei de înaltă tehnologie. NUDET este un acronim pentru NUclear DETonation; Sateliții GPS au senzori pentru detectarea exploziilor cu arme nucleare, pentru a evalua amenințarea atacului nuclear și pentru a ajuta la evaluarea pagubelor cauzate de loviturile nucleare.

Sateliții GPS alimentați cu energie solară au o durată limitată de viață (aproximativ 10 ani). Când încep să eșueze, pneurile sunt activate sau sateliții noi sunt trimiși pe orbită pentru a înlocui cele vechi. Acest lucru dă guvernului șansa de a actualiza sistemul GPS prin plasarea de hardware cu noi caracteristici în spațiu.

Sateliții GPS transmit două tipuri de semnale radio: codul C / A și codul P. Achiziția brută (codul C / A) este tipul de semnal pe care recepționează unitățile GPS de consum. Codul de precizie (cod P) oferă informații de localizare foarte precise. Codul P este greu de blocat și de spoof. Armata din S.U.A. este utilizatorul principal al transmisiilor de coduri P și folosește o formă criptată a datelor, astfel încât numai receptoarele speciale să poată accesa informațiile.

Stații de sol acoperite

Stațiile de sol sunt segmentul de control al GPS. Cinci stații de sol fără pilot din jurul Pământului monitorizează sateliții. Informațiile de la stații sunt trimise la o stație de comandă principală - Centrul de operații cosmice consolidate (CSOC) de la Bordul forțelor aeriene Schriever din Colorado - unde datele sunt prelucrate pentru a determina erorile de ephemerizare și de sincronizare ale fiecărui satelit.

O ephemeră este o listă a pozițiilor previzionate ale corpurilor astronomice, cum ar fi planetele sau Luna. Ephemeridele (pluralul ephemeris ) au fost în jur de mii de ani datorită importanței lor în navigația celesteană. Ephemeridele sunt compilate pentru a urmări pozițiile numeroșilor sateliți care orbitează pământul. Datele prelucrate sunt trimise sateliților o dată pe zi cu antene de sol situate în întreaga lume. Este un fel de sincronizare a unui asistent digital personal (PDA) cu calculatorul personal pentru a vă asigura că toate datele sunt sincronizate între cele două dispozitive. Deoarece sateliții au mici rachete încorporate, CSOC le poate controla pentru a se asigura că acestea rămân pe o orbită corectă.

Receptoare GPS

Oricine are un receptor GPS poate recepționa semnalele prin satelit pentru a determina unde se află. Consumatorii pot cumpăra receptoare GPS practice în magazinele de produse sportive. Sunt ușor de folosit și sunt destinate, în cea mai mare parte, pentru activități recreative și de altă natură, care nu necesită un nivel ridicat de precizie a locației. Cei trei mari producători de pe piața GPS a consumatorilor sunt Garmin, Magellan și Lowrance. Receptoarele GPS receptoare sunt la prețuri rezonabile, de la mai puțin de 100 până la 400 $ în S.U.A.

Cât de precis este un receptor GPS?

Potrivit guvernelor și producătorilor de receptoare GPS, se așteaptă ca unitatea GPS să fie exactă în limitele a 49 de picioare (adică 15 metri pentru persoanele cu experiență metrică). Dacă GPS-ul dvs. raportează că vă aflați într-o anumită locație, puteți fi în mod rezonabil sigur că sunteți la o distanță de 49 de picioare de acel set exact de coordonate.

Receptoarele GPS vă arată cât de precisă este poziția dvs. Pe baza calității semnalelor prin satelit pe care unitatea le primește, ecranul afișează precizia estimată în metri sau metri. Precizia depinde de

Locația receptorului

• Obstacole care blochează semnalele prin satelit

Deși receptoarele GPS de calitate superioară pot oferi o precizie de mai puțin de doi centimetri, sunt foarte specializate și costisitoare, necesită o mulțime de instruire, t foarte portabil. Acuratețea acestora este obținută prin DGPS și prin preluarea datelor colectate pentru a reduce erorile de localizare. Utilizatorul mediu GPS nu are nevoie de acest nivel de precizie.

Nori, ploaie, zăpadă și vreme nu reduc puterea semnalelor GPS suficient pentru a reduce precizia.Singurul mod în care vremea poate slăbi semnalele este atunci când o cantitate semnificativă de ploaie sau zăpadă se acumulează pe antena receptorului GPS sau pe un baldachin de arbori deasupra capului.