Cum funcționează GPS-ul [Explică MakeUseOf]

Publicitate

În calitate de jucător avid, mă surprinde corelația dintre funcțiile GPS asemănătoare în jocurile video moderne și proliferarea tehnologiei GPS în viața banală. Când eram copil, hărțile de hârtie și cartografia erau încă comune; dacă te-ai pierdut, ai suferit și ai găsit drumul către destinație. În prezent, avem minunile GPS-ului care să ne ghideze acolo și înapoi.

Am doar 24 de ani, așa că nu vreau să spun că parcă era epoca pre-GPS a fost o „epocă de aur” sau ceva asemănător. Apreciez comoditatea GPS-ului și mi-a salvat fundul în mai multe zeci de ocazii. Dar, ca multe tehnologii, avem tendința de a o lua de la sine. Știu că fac.

Ce este GPS? Știți cum funcționează GPS-ul? Care este secretul din spatele preciziei apropiate pe care acesta îl oferă? Continuați să citiți pentru a afla despre gândul impresionant care a intrat în construirea acestui magnific sistem de navigație.

Care este punctul comun între energia nucleară, internetul Internetul și World Wide Web-ul nu sunt aceeași chestie [FaceUseOf Explică]

Cei doi termeni „Internet” și „World Wide Web” au fost folosiți în mod interschimbabil încă de când Internetul însuși a devenit o „utilitate” a gospodăriei, la fel de comună ca electricitatea sau televiziunea prin cablu. Oamenii vorbesc despre „navigarea pe internet” și ... Citeste mai mult , și GPS? Toate au început ca proiecte menite să consolideze avantajul tehnologic al SUA față de restul lumii. Mai exact, marginea tehnologică a acestora militar. Internetul ar permite o comunicare rapidă pe distanțe lungi; energia nucleară ar putea fi atât generatoare de distrugere cât și de energie; iar GPS-ul a însemnat ușurința navigației pentru forțele militare prin teren străin.

GPS-ul, care înseamnă Sistem de poziționare globală, este de fapt o rețea de 27 de sateliți artificiali care orbitează în jurul Pământului. Dintre cei 27 de sateliți, 24 sunt în prezent în folosință și restul de trei sunt acolo ca avarii în cazul în care unul dintre cele 24 de defecțiuni. Pe baza aranjării acestor sateliți, cel puțin patru dintre acești sateliți sunt vizibili pe cer în orice moment.

În paralel cu sateliții orbitanți, pe suprafața Pământului există cinci stații de monitorizare: stația principală (în Colorado) și patru stații fără pilot plasate în locații îndepărtate cât mai aproape de ecuator (Hawaii este una dintre acestea locații). Aceste stații fără pilot colectează date de la sateliți și înaintează către stația principală, care interpretează și face ajustări înainte de a transmite datele corespunzătoare înapoi la sateliții GPS.

Deși inițial acest sistem a fost destinat uzului militar, SUA au deschis sistemul în 1983 de uz civil, motiv pentru care putem folosi astăzi acești sateliți pentru a găsi Starbucks-ul cel mai apropiat al nostru degete.

Bine, așa că avem acest sistem global de sateliți și stații care se mută constant în atmosfera Pământului și transmit date înainte și înapoi. Cum se conectează dispozitivele noastre mobile și trackerele auto în sistem pentru a ne da seama unde suntem exact? Și dacă există atât de mulți sateliți care plutesc pe acolo, de ce vă face Uneori semnalul GPS eșuează Bolnavul conexiunii de date a aplicației dvs. GPS se declanșează? Încercați 3 Hărți offline actualizate [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. Acești nou-veniți se compară favorabil cu cei analizați de ... Citeste mai mult ?

Gândiți-vă la ce utilizați pentru navigarea prin GPS. Indiferent dacă este vorba de un suport de bord de la TomTom sau de la Aplicația Maps de pe Google Cum funcționează Google Maps?Google Maps este folosit de milioane de oameni în fiecare zi și s-ar putea să fiți unul dintre ei, dar cum funcționează efectiv și cum Google își păstrează atât de bine exactitatea? Citeste mai mult , ideea este aceeași: dispozitivul dvs. este un Receptor GPS. Cu alte cuvinte, dispozitivul dvs. primește date de la sateliții GPS deasupra capului. Ce fel de date? Mai simplu spus, fiecare satelit indică dispozitivul dvs. distanța dintre dvs. și acel satelit.

În acest moment, s-ar putea să fiți puțin confuz deoarece credeți că aveți nevoie de mai mult decât distanța de la un obiect pentru a vă identifica locația exactă. Și vei avea dreptate! Folosind distanța de la fiecare satelit, dispozitivul GPS poate utiliza o tehnică numită trileration să găsești unde ești.

Imaginează-ți că ai pierdut în pustie. Dacă l-ai sunat pe prietenul tău din Philadelphia și el știa magic exact cât de departe de el te-ai afla, ți-ar spune că ești la 400 de mile de Philadelphia. Știind că nu este suficient, totuși, deoarece această distanță dintr-un singur punct ar putea însemna orice punct de-a lungul cercului unei raze de 400 de mile în jurul acelui punct.

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

Și dacă ai sunat un al treilea prieten și el ți-a spus că ești la 200 de mile de Newark, ai avea trei cercuri care se intersectează într-o singură locație. Acolo te afli.

Aceeași tehnică este folosită de GPS unde fiecare satelit poate fi vizualizat ca unul dintre prietenii tăi din exemplul de mai sus. Dar, deoarece sateliții funcționează în spațiul 3D, ar 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 funcționează 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. Acesta este și motivul pentru care uneori durează mult timp dispozitivul dvs. pentru a actualiza locațiile GPS. Este și motivul pentru care uneori nu aveți un semnal: puteți fi conectat la unul sau doi sateliți, dar acest lucru nu este suficient.

Desigur, în spatele modului de funcționare GPS există mult mai multă matematică și știință. De exemplu, compensarea întârzierii semnalului dintre sateliți și receptori (undele radio se mișcă doar atât de repede). Te-ai întrebat vreodată de ce GPS-ul omoară bateria telefonului 10 sfaturi dovedite și testate pentru extinderea duratei de viață a bateriei pe AndroidSuferiți de o viață slabă a bateriei pe Android? Urmați aceste sfaturi pentru a scoate mai mult suc din bateria dispozitivului dvs. Android. Citeste mai mult ? Se datorează faptului că telefonul trebuie să corecteze constant erorile de calcul.

Sperăm că ai aflat un pic despre GPS și cum funcționează. De fapt, nu știam cum a funcționat până când nu mi-am făcut cercetările pentru acest articol, iar ideea din spatele său este fascinantă și inteligentă. Dacă încă nu o înțelegeți, poate că nu i-am explicat suficient de bine; în acest caz, vă îndemn să puneți întrebări în comentarii pentru clarificare.

Credite imagine: Rețea GPS via Shutterstock, Telefon GPS via Shutterstock, Satelit GPS via Shutterstock