Jak GPS funguje [MakeUseOf vysvětluje]

reklama

Jako vášnivý hráč mě překvapuje korelace mezi funkcemi podobnými GPS v moderních videohrách a množením technologie GPS v běžném životě. Když jsem byl malý, byly papírové mapy a kartografie stále běžné; Pokud jste se ztratili, prožili jste to a našli cestu do cíle. V současné době máme zázraky GPS, které nás tam a zpět zavedou.

Je mi teprve 24 let, takže nechci znít, jako by éra před GPS byla „zlatým věkem“ nebo tak nějak. Oceňuji pohodlí GPS a ušetřil můj zadek při více než tuctu příležitostech. Ale stejně jako mnoho technologií, máme tendenci to považovat za samozřejmost. Vím, že ano.

Co je GPS? Víte, jak GPS funguje? Jaké je tajemství téměř přesné přesnosti, kterou nabízí? Pokračujte ve čtení, abyste se dozvěděli o působivé myšlence, která se stala součástí tohoto velkolepého navigačního systému.

Jaký je společný bod mezi jadernou energií, internet Internet a World Wide Web nejsou stejné věci [MakeUseOf vysvětluje]Oba pojmy „Internet“ a „World Wide Web“ se používají zaměnitelně již od doby, kdy se samotný internet stal domácím „nástrojem“, běžným jako elektřina nebo kabelová televize. Lidé mluví o "surfování na webu" a ...

Přečtěte si více a GPS? Všichni začali jako projekty, jejichž cílem bylo posílit technologickou výhodu USA nad zbytkem světa. Konkrétně jejich technologické výhody vojenský. Internet by umožnil rychlou komunikaci na velké vzdálenosti; jaderná energie by mohla být destruktivní i generativní; a GPS znamenalo snadnou navigaci pro vojenské síly přes cizí terén.

GPS, což znamená Globální Polohovací Systém, je ve skutečnosti síť 27 umělých družic, které obíhají kolem Země. Z těchto 27 satelitů je v současné době používáno 24 a zbývající tři jsou v případě poruchy 24 v případě selhání. Na základě uspořádání těchto satelitů jsou v daném okamžiku na obloze viditelné nejméně čtyři z těchto satelitů.

Spolu s obíhajícími satelity je na zemském povrchu pět monitorovacích stanic: hlavní stanice (v Coloradu) a čtyři bezobslužné stanice umístěné na vzdálených místech, která jsou co nejblíže rovníku (Havaj je jedním z těch umístění). Tyto bezpilotní stanice sbírají data ze satelitů a předávají hlavní stanici, která interpretuje a provádí úpravy před odesláním správných dat zpět na satelity GPS.

Ačkoli byl tento systém původně určen pro vojenské použití, USA jej otevřely v roce 1983 civilní použití, a proto můžeme tyto satelity dnes použít k nalezení našich nejbližších Starbucks na prahu našich prsty.

Dobře, takže máme tento globální systém satelitů a stanic, které se neustále pohybují v zemské atmosféře a přenášejí data sem a tam. Jak naše mobilní zařízení a sledovače vozidel pronikají do systému a zjistí, kde přesně jsme? A pokud je tam tolik satelitů, co se vznášejí kolem, proč je to vaše GPS signál někdy selže Sick Of Data GPS připojení odlupuje? Vyzkoušejte 3 aktualizované mapy offline [Android]Není to tak dávno, co Chris pokrýval tři z nejlepších offline GPS aplikací dostupných na Androidu. Od té doby bylo vydáno nebo obdrženo mnoho dalších GPS aplikací. Porovnáte tyto nováčky s těmi, které zkontroloval ... Přečtěte si více ?

Přemýšlejte o tom, co používáte pro navigaci GPS. Ať už se jedná o nástavec na palubní desku od společnosti TomTom nebo Mapy od Googlu Jak funguje Google Maps?Mapy Google používají miliony lidí každý den a vy byste mohli být jedním z nich, ale jak to vlastně funguje a jak Google udržuje jeho přesnost tak dobře? Přečtěte si více , myšlenka je stejná: vaše zařízení je GPS přijímač. Jinými slovy, vaše zařízení přijímá data ze satelitů GPS zpět. Jaké údaje? Jednoduše řečeno, každý satelit řekne vašemu zařízení vzdálenost mezi vámi a tímto satelitem.

V tuto chvíli můžete být trochu zmatení, protože byste si mysleli, že k určení přesné polohy potřebujete více než vzdálenost od objektu. A měl bys pravdu! Pomocí vzdálenosti od každého satelitu může vaše zařízení GPS používat techniku ​​nazývanou zkrácení najít kde jsi.

Představte si, že jste na poušti ztraceni. Pokud jste zavolali svému příteli do Philadelphie a on magicky věděl přesně, jak daleko od něj jste, byl by vám řekl, že jste od Philadelphie 400 mil. To však nestačí, protože ta vzdálenost od jediného bodu by mohla znamenat jakýkoli bod podél kruhu o poloměru 400 mil kolem tohoto bodu.

Takže v New Yorku zavoláte druhému příteli a on říká, že jste 300 mil daleko. Nyní máte dva okruhy vzdálenosti a každý bod podél těchto kruhů je potenciálním místem, kde byste mohli být v tuto chvíli. Jak vidíte, dva kruhy se protínají ve dvou bodech: na základě údajů o vzdálenosti víte, že jste na jednom z těchto míst.

A pokud jste zavolali třetímu příteli a on vám řekl, že jste 200 km od Newarku, měli byste tři kruhy, které se protínají na jednom místě. Tady jsi.

Stejnou techniku ​​používá GPS, kde lze každý satelit z výše uvedeného příkladu zobrazit jako jednoho z vašich přátel. Ale protože satelity fungují ve 3D prostoru, musíte si místo kruhů představit průnik sfér. Zkombinujte tyto údaje o vzdálenosti se skutečností, že musíte stát na povrchu Země (který funguje jako 4. koule) a je docela snadné najít, kde se nacházíte.

Pro přesná GPS data se většina zařízení pokouší připojit k nejméně čtyřem satelitům. Proto také někdy trvá dlouho, než vaše zařízení aktualizuje polohu GPS. Proto také někdy nemáte signál: můžete být připojeni k jednomu nebo dvěma satelitům, ale to nestačí.

Za GPS funguje samozřejmě mnohem více matematiky a vědy. Například kompenzace zpoždění signálu mezi satelity a přijímači (rádiové vlny se pohybují jen tak rychle). Někdy přemýšlel proč GPS zabíjí baterii telefonu 10 osvědčených a vyzkoušených tipů, jak prodloužit výdrž baterie v systému AndroidTrpíte špatnou výdrží baterie na Androidu? Postupujte podle těchto tipů, abyste získali více šťávy z baterie zařízení Android. Přečtěte si více ? Je to proto, že váš telefon musí neustále opravovat chyby ve výpočtu.

Doufejme, že jste se dozvěděli něco o GPS a jak to funguje. Vlastně jsem nevěděl, jak to všechno funguje, dokud jsem neudělal svůj výzkum pro tento článek a myšlenka za ním je fascinující a chytrá. Pokud tomu stále nerozumíte, možná jsem to nevysvětlil dostatečně dobře; v takovém případě vás žádám o vysvětlení v komentářích.

Obrazové kredity: Síť GPS přes Shutterstock, Telefon GPS přes Shutterstock, GPS satelit přes Shutterstock