Guida per principianti: come funziona il GPS e tutto ciò che dovresti sapere

Ognuno di noi ha avuto un momento nella vita in cui le stradeci trovi strani, l'oscurità della notte sta calando su di noi e non sai come tornare a casa. Ah! GPS ci ha aiutato! Tutto grazie ad esso. Ma hai mai provato ad andare dietro le quinte e scoprire come funziona? Se sei un lettore TGC, non ti perderai mai lo scatto. In questa guida condividiamo come funziona il GPS!

Guida per principianti: come funziona il GPS e tutto ciò che dovresti sapere

Il sistema di posizionamento globale comprende 27 satelliti in orbita attorno alla terra, 24 in potenza e 3 extra se qualcuno fallisce. Le orbite di questi satelliti sono disposte in modo tale che ci siano sempre 4 satelliti visibili nel cielo. Per calcolare la tua posizione, il ricevitore GPS deve eseguire due faccende-

• Indaga sulla posizione di almeno 3 satelliti sopra di te.
• La distanza tra te e ciascuno di quei satelliti.

I ricevitori risolvono questo problema controllando la bassa potenza segnali radio dai satelliti GPS. Le onde radio sono energia elettromagnetica, il che significa che viaggiano alla velocità della luce. Il ricevitore può capire fino a che punto il segnale ha percorso il tempo impiegato per arrivare.

In un momento specifico, il satellite inizia a trasmettere un lungo modello digitale chiamato a codice pseudo-casuale. Anche il ricevitore inizia a eseguire lo stesso modelloallo stesso tempo. Quando i segnali dei satelliti raggiungono il ricevitore, la trasmissione del pattern sarà leggermente indietro rispetto alla riproduzione del pattern da parte del ricevitore. Il la lunghezza del ritardo è uguale al tempo di viaggio del segnale. Questa volta il ricevitore si moltiplica per la velocità della luce per sapere fino a che punto ha viaggiato il segnale.

Al fine di effettuare questa misurazione, il tempo disia il satellite che il ricevitore devono essere sincronizzati con i nanosecondi. Questo è possibile solo con l'aiuto di orologi atomici. Ma gli orologi atomici, essendo costosi, sono usati solo nei satelliti l'orologio al quarzo sostituisce l'orologio atomico nei ricevitori. L'orologio al quarzo si reimposta costantemente sumantenere l'accuratezza con quella degli orologi atomici nello spazio. In altre parole, esiste un solo valore per “l'ora corrente” che il ricevitore può usare. Tale valore temporale è detenuto da tutti i satelliti nello spazio. Ciò significa che Il ricevitore GPS ottiene il tempo atomico in sconto.

Quando misuriamo la distanza a quattro di quellisatelliti, attiriamo quattro sfere che si intersecano in un punto. Tutte e quattro le sfere non si intersecano se le misurazioni sono errate. Poiché il ricevitore effettua tutte le misurazioni della distanza utilizzando il proprio orologio incorporato, le distanze saranno tutte proporzionalmente improprie.

Il ricevitore può scoprire automaticamente le regolazioni necessarie per far intersecare le quattro sfere intere in un punto. Lo farà ripristina il suo orologio per essere sincronizzato con gli orologi atomici, il che significa che i suoi calcoli sono quasi accurati come costosi orologi atomici nello spazio.

Per rendere utili le informazioni sulla distanza, il il ricevitore deve tracciare la posizione dei satelliti. Questo non è molto difficile come ili satelliti ruotano in orbite molto alte e prevedibili. Il ricevitore GPS mantiene un almanacco per indicare la posizione del satellite in un determinato momento. Cose come la gravità della luna, del sole ecc. Cambiano leggermente le orbite, ma il Dipartimento della Difesa monitora costantemente le loro posizioni esatte e trasmette qualsiasi regolazione a tutti i ricevitori GPS come parte dei segnali dei satelliti.

Speriamo che questa guida per principianti su come funziona GPS ti aiuti. Fateci sapere nei commenti!