Hver og en av oss hadde et øyeblikk i livet når veierfinner oss rart, nattens mørke faller over oss og du vet ikke veien hjem igjen. Ah! GPS hjalp oss! Alt takket være det. Men har du noen gang prøvd å gå bak kulissene og finne ut hvordan det fungerer? Hvis du er en TGC-leser, kommer du aldri til å savne skuddet. I denne guiden deler vi hvordan GPS fungerer!
Nybegynnerguide: Hvordan GPS fungerer og alt du bør vite
Det globale posisjoneringssystemet består av 27 jorden går i bane rundt satellitter, 24 i strøm og 3 ekstra hvis noen svikter. Banene til disse satellittene er ordnet på en slik måte at det alltid er 4 satellitter synlige på himmelen. For å beregne posisjonen din, må GPS-mottakeren utføre to gjøremål-
- Undersøk plasseringen av minst 3 satellitter over deg.
- Avstanden mellom deg og hver av disse satellittene.
Mottakerne stryker ut dette ved å undersøke lav effekt radiosignaler fra GPS-satellittene. Radiobølger er elektromagnetisk energi, noe som betyr at de reiser med lysets hastighet. Mottakeren kan finne ut hvor langt signalet har gått når det tok å komme.
På et bestemt tidspunkt begynner satellitten å overføre et langt, digitalt mønster kalt a pseudo-tilfeldig kode. Mottakeren begynner også å kjøre det samme mønsteretsamtidig. Når satellittsignalene når mottakeren, vil overføringen av mønsteret henge litt etter mottakerens spill av mønsteret. De lengden på forsinkelsen er lik signalets reisetid. Mottakeren multipliserer denne gangen med lysets hastighet for å vite hvor langt signalet kjørte.
For å gjøre denne målingen, er tiden forbåde satellitten og mottakeren må være synkronisert til nanosekundet. Dette er bare mulig ved hjelp av atomur. Men atomklokker som er dyre, brukes bare i satellitter mens kvartsur erstatter atomur i mottakere. Kvartsuret tilbakestiller seg hele tiden tiloppretthold nøyaktigheten med atomklokker i rommet. Med andre ord, det er bare én verdi for "gjeldende tid" som mottakeren kan bruke. Den tidsverdien holdes av alle satellittene i verdensrommet. Dette betyr at GPS-mottaker får atomtid i rabatt.
Når vi måler avstanden til fire av dissesatellitter, vi lokker fire sfærer som krysser hverandre på ett punkt. Alle de fire kulene krysser ikke hverandre hvis målingene er feil. Siden mottakeren gjør alle sine avstandsmålinger med sin egen innebygde klokke, vil avstandene alle være forholdsmessig uriktige.
Mottakeren kan automatisk finne ut justeringene som kreves for at hele de fire kulene skal krysse seg på et punkt. Det vil tilbakestille klokken til å være synkronisert med atomklokker, noe som betyr at beregningene er nær nøyaktige som dyre atomklokker i rommet.
For å gjøre avstandsinformasjon nyttig mottakeren må spore plasseringen av satellitter. Dette er ikke så veldig vanskelig somsatellitter kretser i veldig høye og forutsigbare baner. GPS-mottakeren opprettholder en almanakk for å fortelle plasseringen av satellitten på et gitt tidspunkt. Ting som tyngdekraft fra måne og sol osv. Endrer bane litt, men forsvarsdepartementet overvåker hele tiden sine eksakte posisjoner og overfører eventuelle justeringer til alle GPS-mottakere som en del av satellittenes signaler.
Vi håper at denne nybegynnerguiden Hvordan GPS fungerer hjelper deg. Gi oss beskjed i kommentarene!
kommentarer