Cum funcționează GPS-ul [MakeUseOf explică]

Ca un jucător pasionat, sunt surprins de corelația dintre caracteristicile GPS asemănătoare jocurilor video moderne și proliferarea tehnologiei GPS în viața omenească. Când eram copil, hărțile de hârtie și cartografia erau încă comune; dacă v-ați pierdut, ați suferit prin ea și ați găsit calea spre destinația voastră. În zilele noastre, avem minuni ale GPS care să ne ghideze acolo și înapoi.

Sunt doar 24, așa că nu vreau să spun că epoca pre-GPS a fost a “epoca de Aur” sau ceva de genul asta. Apreciez confortul GPS și mi-a salvat fundul în mai mult de o duzină de ocazii. Dar, ca o mulțime de tehnologie, avem tendința să luăm acest lucru ca atare. Știu că fac.

Ce este GPS? Știți cum funcționează GPS-ul? Care este secretul din spatele preciziei de proximitate pe care o oferă? Păstrați lectură pentru a afla mai multe despre gândul impresionant care a dus la construirea acestui sistem de navigație magnific.

Care este punctul comun între energia nucleară, Internetul Internetul și World Wide Web nu sunt același lucru [MakeUseOf explică] Internetul și World Wide Web nu sunt același lucru [MakeUseOf explică] Cei doi termeni "Internet" și "World Wide Web" au fost folosite interschimbabil de când Internetul însuși a devenit o "utilitate" de uz casnic la fel de obișnuită ca și electricitatea sau televiziunea prin cablu. Oamenii vorbesc despre "navigarea pe internet" și ... Citește mai mult, și GPS-ul? Toate au început ca proiecte menite să susțină avantajul tehnologic al SUA față de restul lumii. În mod specific, marginea tehnologică a lor militar. Internetul ar permite comunicarea rapidă pe distanțe mari; energia nucleară ar putea fi atât distructivă, cât și generatoare de energie; și GPS a însemnat ușurința de navigație pentru forțele militare pe teren străin.

GPS-ul, care vine Sistem de poziționare globală, este de fapt o rețea de 27 de sateliți artificiali care orbitează în jurul Pământului. Dintre acești 27 de sateliți, 24 sunt în prezent în uz, iar restul trei sunt ca defecte în cazul în care una dintre cele 24 de defecțiuni. Pe baza aranjamentului acestor sateliți, cel puțin patru dintre acești sateliți sunt vizibili în cer în orice moment.

În tandem cu sateliții care orbitează, există cinci stații de monitorizare pe suprafața Pământului: stația de comandă (în Colorado) și patru stații fără pilot amplasate în locații îndepărtate care sunt cât se poate de apropiate de ecuator (Hawaii este una dintre aceste locații). Aceste stații fără pilot colectează date de la sateliți și înainte către stația de comandă, care interpretează și face ajustări înainte de transmiterea datelor corecte către sateliții GPS.

Deși acest sistem a fost inițial destinat utilizării militare, Statele Unite au deschis sistemul în 1983 pentru uz civil, de aceea putem folosi acești sateliți astăzi pentru a găsi cel mai apropiat Starbucks de la capătul degetelor noastre.

Bine, deci avem acest sistem global de sateliți și posturi care se deplasează constant în atmosfera Pământului și transmite date înapoi și înapoi. Cum intră dispozitivele noastre mobile și dispozitivele de urmărire a mașinilor în sistem pentru a afla exact unde suntem? Și dacă există atât de mulți sateliți care plutesc în jur, de ce semnalul dvs. GPS uneori nu reușește Sick de pe conexiunea de date GPS a aplicației dvs.? Încercați 3 Actualizat hărți offline [Android] Sick de conexiune de date GPS App dvs. Flaking Out? Încercați 3 actualizate Maps offline [Android] Nu cu mult timp în urmă, Chris a acoperit trei dintre cele mai bune aplicații GPS offline disponibile pe Android. De atunci, multe alte aplicații GPS au lansat sau au primit actualizări majore. Aceste noii veniți se compară favorabil cu cei examinați de ... Citește mai mult ?

Gândiți-vă la ceea ce utilizați pentru navigarea GPS. Fie că este vorba de o placă de bord de la TomTom, fie de aplicația Hărți din Google Cum funcționează Google Maps? Cum funcționează Google Maps? Hărți Google este folosit în fiecare zi de milioane de oameni și este posibil să fiți unul dintre ei, dar cum funcționează de fapt și cum își păstrează atât de bine precizia Google? Citiți mai mult, ideea este aceeași: dispozitivul dvs. este a Receptor GPS. Cu alte cuvinte, dispozitivul dvs. primește date de la gestiunea sateliților GPS. Ce fel de date? Pur și simplu, fiecare satelit vă spune dispozitivului distanța dintre dvs. și satelitul respectiv.

În acest moment, ați putea fi puțin confuz, deoarece ați crede că aveți nevoie de mai mult de o distanță de un obiect pentru a vă identifica locația exactă. Și ai avea dreptate! Folosind distanța de la fiecare satelit, dispozitivul GPS poate folosi o tehnică numită trileration pentru a afla unde vă aflați.

Imaginați-vă că sunteți pierduți în pustie. Dacă ți-ai chemat prietenul în Philadelphia și el știa cu exactitate cât de departe ai fost, ți-ar spune că ești la 400 de mile de Philadelphia. Știind însă că nu este suficient, pentru că distanța de la un singur punct ar putea însemna orice punct de-a lungul cercului de o rază de 400 de mile în jurul acelui punct.

Așa că numiți un al doilea prieten în New York City și spune că ești la 300 de kilometri distanță. Acum aveți două cercuri de distanță și fiecare punct de-a lungul acestor cercuri este un potențial loc în care puteți fi în acest moment. După cum puteți vedea, cele două cercuri se intersectează în două puncte: pe baza datelor despre distanță, știți că vă aflați în oricare din aceste locuri.

Și dacă ai sunat un al treilea prieten și ți-a spus că ești la 200 de kilometri de Newark, ai avea trei cercuri care se intersectează într-o singură locație. Aici ești unde ești.

Aceeași tehnică este folosită de GPS, unde fiecare satelit poate fi văzut ca unul dintre prietenii dvs. din exemplul de mai sus. Dar, deoarece sateliții lucrează în spațiul 3D, va trebui să vă imaginați intersecția sferelor în loc de cercuri. Combinați aceste date de distanță cu faptul că trebuie să stați pe suprafața Pământului (care acționează ca a patra sferă) și este destul de ușor să găsiți unde vă aflați.

Pentru date GPS exacte, majoritatea dispozitivelor încearcă să se conecteze la cel puțin patru sateliți. Din acest motiv, uneori durează mult timp ca dispozitivul dvs. să actualizeze locațiile GPS. De asemenea, uneori nu aveți semnal: puteți fi conectat la unul sau doi sateliți, dar acest lucru nu este suficient.

Desigur, există mult mai multă matematică și știință în spatele funcționării GPS-ului. De exemplu, compensarea întârzierii semnalului între sateliți și receptoare (undele radio se mișcă atât de repede). Te-ai întrebat vreodată de ce GPS-ul ucide bateria telefonului dvs. 5 moduri de a reduce de scurgere a bateriei pe telefonul Android 5 moduri de a reduce de scurgere a bateriei pe telefonul dvs. Android Ai văzut vreodată la telefonul dvs. Android, doar pentru a observa că încărcarea bateriei este deja jumătate și nici măcar nu ați atins telefonul o dată? Mulți oameni în mod constant descărcați și instalați aplicații noi ... Citește mai mult? Este pentru că telefonul dvs. trebuie să corecteze în mod constant erorile în calcul.

Sperăm că ați învățat puțin despre GPS și cum funcționează. De fapt, nu știam cum a funcționat până când am făcut cercetarea pentru acest articol, iar ideea din spatele ei este atât fascinantă, cât și inteligentă. Dacă tot nu înțelegi, poate că nu i-am explicat suficient de bine; în acest caz, vă îndemn să adresați întrebări în comentariile pentru clarificare.

Credite de imagine: rețeaua GPS prin Shutterstock, telefonul GPS prin Shutterstock, GPS prin satelit prin Shutterstock

Explorați mai multe despre: Geotagging, GPS.