Объяснение технологий

Как работает GPS [MakeUseOf Объясняет]

Как работает GPS [MakeUseOf Объясняет]

Как заядлый геймер, я удивлен соотношением между GPS-подобными функциями в современных видеоиграх и распространением технологии GPS в повседневной жизни. Когда я был ребенком, бумажные карты и картография были все еще обычным явлением; если вы заблудились, вы пережили это и нашли свой путь к месту назначения. В настоящее время у нас есть чудеса GPS, чтобы направлять нас туда и обратно.

Мне всего 24 года, поэтому я не хочу показаться, что эра до GPS была «золотым веком» или чем-то в этом роде. Я ценю удобство GPS, и это спасло меня более десятка раз. Но, как и многие технологии, мы склонны принимать это как должное. Я знаю, что.

Что такое GPS? Вы знаете, как работает GPS? В чем секрет почти точной точности, которую он предлагает? Продолжайте читать, чтобы узнать о впечатляющей мысли, которая пришла на создание этой великолепной навигационной системы.

как работает GPS

Что общего между ядерной энергетикой, Интернетом , а GPS? Все они начинались как проекты, призванные укрепить технологическое превосходство США над остальным миром. Конкретно технологический край у них военный . Интернет позволит быстро общаться на большие расстояния; ядерная энергетика может быть как разрушительной, так и генерирующей энергию; а GPS означало легкость навигации для вооруженных сил по пересеченной местности.

GPS, который обозначает глобальную систему позиционирования , на самом деле представляет собой сеть из 27 искусственных спутников, которые вращаются вокруг Земли. Из этих 27 спутников в настоящее время используются 24, а остальные три находятся в качестве отказоустойчивых на случай одного из 24 сбоев. Исходя из расположения этих спутников, по крайней мере четыре из этих спутников видны в небе в любой момент времени.

как использовать GPS

В тандеме с орбитальными спутниками на поверхности Земли находятся пять станций мониторинга: главная станция (в Колорадо) и четыре беспилотные станции, расположенные в отдаленных местах, максимально приближенных к экватору (Гавайи — одно из таких мест). Эти беспилотные станции собирают данные со спутников и направляют их на ведущую станцию, которая интерпретирует и вносит коррективы перед передачей соответствующих данных обратно на спутники GPS.

Хотя эта система изначально предназначалась для использования в военных целях, США в 1983 году открыли ее для гражданского использования, поэтому сегодня мы можем использовать эти спутники, чтобы найти наши ближайшие Starbucks одним щелчком мыши.

Итак, у нас есть эта глобальная система спутников и станций, которые постоянно перемещаются в атмосфере Земли и передают данные взад и вперед. Как наши мобильные устройства и автомобильные трекеры подключаются к системе, чтобы выяснить, где именно мы находимся? И если вокруг столько парящих спутников, почему ваш сигнал GPS иногда терпит неудачу ?

Подумайте, что вы используете для GPS-навигации. Будь то крепление на приборную панель от TomTom или приложение Карт от Google , идея та же: ваше устройство является GPS-приемником . Другими словами, ваше устройство получает данные от спутников GPS наверху. Какие данные? Проще говоря, каждый спутник сообщает вашему устройству расстояние между вами и этим спутником.

В этот момент вы можете быть немного смущены, потому что вам кажется, что вам нужно больше, чем расстояние от объекта, чтобы точно определить ваше точное местоположение. И ты был бы прав! Используя расстояние от каждого спутника, ваше устройство GPS может использовать технику, называемую триллерацией, чтобы определить, где вы находитесь.

как использовать GPS

Представь, что ты заблудился в пустыне. Если бы вы позвонили своему другу в Филадельфии, и он волшебным образом точно знал, насколько далеко вы от него, он сказал бы, что вы в 400 милях от Филадельфии. Зная, что этого недостаточно, потому что это расстояние от одной точки может означать любую точку на окружности радиуса в 400 миль вокруг этой точки.

как использовать GPS

Итак, вы звоните второму другу в Нью-Йорк, и он говорит, что вы в 300 милях. Теперь у вас есть два круга расстояния, и каждая точка на этих кругах является потенциальным местом, где вы могли бы быть в данный момент. Как видите, два круга пересекаются в двух точках: на основании данных о расстоянии вы знаете, что находитесь в одном из этих мест.

как работает GPS

И если вы позвоните третьему другу и он скажет, что вы в 200 милях от Ньюарка, у вас будет три круга, которые пересекаются в одном месте. Вот где ты.

Эта та же самая техника используется GPS, где каждый спутник может рассматриваться как один из ваших друзей из примера выше. Но поскольку спутники работают в трехмерном пространстве, вы должны представить себе пересечение сфер вместо кругов. Объедините эти данные о расстоянии с фактом, что вы должны стоять на поверхности Земли (которая действует как 4-я сфера), и довольно легко найти, где вы находитесь.

Для получения точных данных GPS большинство устройств пытаются подключиться как минимум к четырем спутникам. По этой же причине вашему устройству иногда требуется много времени для обновления местоположений GPS. Также иногда у вас нет сигнала: возможно, вы подключены к одному или двум спутникам, но этого недостаточно.

Конечно, за работой GPS намного больше математики и науки. Например, компенсация задержки сигнала между спутниками и приемниками (радиоволны движутся так быстро). Вы когда-нибудь задумывались, почему GPS убивает батарею вашего телефона ? Это потому, что ваш телефон должен постоянно исправлять ошибки в расчетах.

Надеюсь, вы немного узнали о GPS и о том, как он работает. Я на самом деле не знал, как все это работало, пока я не провел исследование для этой статьи, и идея, лежащая в основе этого, является одновременно увлекательной и умной. Если вы все еще не понимаете этого, возможно, я недостаточно хорошо это объяснил; в этом случае я призываю вас задать вопросы в комментариях для разъяснения.

Кредиты изображений: сеть GPS через Shutterstock , телефон GPS через Shutterstock , спутник GPS через Shutterstock

Похожие посты
Объяснение технологий

Как работает жесткий диск? [Технология объяснила]

Объяснение технологий

Что такое программное обеспечение с открытым исходным кодом? [MakeUseOf Объясняет]

Объяснение технологий

Разрешения графического дисплея - что означают цифры? [MakeUseOf Объясняет]

Объяснение технологий

Как переформатировать внешний жесткий диск, не теряя на нем все