Il Global Positioning System è un sistema di navigazione satellitare messo in atto dal Dipartimento della Difesa degli Stati Uniti ed è una rete composta da 24 satelliti in orbita attorno alla Terra. I satelliti orbitano intorno alla terra a circa 12.000 miglia, sono alimentati ad energia solare, trasmettono un segnale di soli 50 watt e viaggiano a velocità di circa 7000 miglia all';ora. Il sistema GPS era originariamente destinato esclusivamente all';uso militare, ma durante gli anni ';80 il governo ha deciso di consentire l';uso civile. I satelliti fanno un';orbita completa intorno alla terra ogni 24 ore e sono distanziati a distanze uguali l';uno dall';altro.
Come funziona il GPS
Ora che abbiamo coperto la maggior parte delle informazioni sull';attrezzatura, parliamo di cosa può fare un GPS e perché abbiamo questa tecnologia. Il sistema GPS consente il tracciamento satellitare di qualsiasi cosa a cui è possibile collegare un tracker. Il sistema GPS è preciso a circa 15 metri da qualsiasi parte del mondo. Questa è una tecnologia sorprendente, ma è ancora relativamente nuova per il consumatore medio.
Il trucco nel funzionamento di questo sistema è il tracciamento del segnale, con le formule lanciate per tenere conto del ritardo nella trasmissione del segnale e dei cambiamenti atmosferici. Dato che ci sono altri satelliti disponibili per fornire una sorta di gioco di numeri per il GPS, una posizione abbastanza precisa può essere determinata usando il GPS.
Quali altre informazioni possono essere ricavate dall';uso del GPS? Altre informazioni come velocità, rilevamento, traccia, distanza percorsa, distanza dalla destinazione, alba e tramonto. È un lavoro davvero straordinario, come è nato questo GPS?
Il Dipartimento della Difesa originariamente commissionò il lavoro solo per scopi militari. Ma negli anni ';80 si decise che l';industria commerciale e dei consumatori ne avrebbe tratto enormi benefici e che per l';esercito non c';erano problemi di sicurezza. Sia i militari che i civili usano due canali a bassa frequenza per la comunicazione del segnale. Il GPS civile trasmette su L1 ad una frequenza di 1575 MHz. La maggior parte del segnale viaggia a vista, ma non trasmetterà attraverso edifici o strutture solide.
Per mettere in relazione questo con qualcosa che il consumatore medio capirà e apprezzerà, OnStar, il sistema di comunicazione che ora viene fornito in molte delle automobili che acquistiamo, utilizza una tecnologia come questa per determinare la tua posizione in situazioni di emergenza. Non ci fermiamo spesso a pensare al sistema GPS e ai benefici che ci vengono forniti, finché la nostra auto non parte e noi spingiamo il pulsante OnStar ... e questa bella voce dice: :Questo è OnStar, come possiamo aiutare Gps Come funziona Ci sono cinque tasti su come funziona un GPS (Global Positioning System):
triangolazione
Distanza di misurazione
Ottenere tempi perfetti
Posizioni satellitari
Correzione dell';errore
Il prefisso tri- significa tre. Pertanto, triangolazione significa misurare le distanze da tre satelliti. Sebbene un quarto satellite o misura sia teoricamente necessario per determinare una posizione esatta, tre satelliti possono determinare due possibili posizioni e una delle due posizioni, o misurazioni, è teoricamente impossibile. Pertanto, una quarta misura non è necessaria a causa dell';oscurità di una delle due possibilità raggiunte dai tre satelliti.
I satelliti si muovono però, giusto? Quindi, come misurare una distanza quando ci sono tre oggetti in movimento?
La risposta è semplice: matematica e scienza! La distanza viene rilevata misurando quanto tempo impiega un segnale inviato da un satellite per raggiungere il ricevitore. Fondamentalmente, la velocità della luce. In modo che spieghi la parte di misurazione - come circa la parte di sincronizzazione?
Di nuovo, si basa su equazioni matematiche usate in scienze e matematica. Un segnale, chiamato codice Pseudo casuale, viene riprodotto dal ricevitore e dal satellite. Il segnale dal satellite è in ritardo perché deve viaggiare verso il ricevitore (che sta già suonando lo stesso codice). Se si sentissero entrambi i codici sarebbero tutti confusi perché non si troverebbero nello stesso punto nello stesso momento - il ricevitore sarebbe in anticipo o più veloce del codice proveniente dal satellite. La quantità che il ricevitore deve regolare il segnale è il modo in cui viene calcolata la distanza o il tempo. È necessario moltiplicare il tempo impiegato dal codice per raggiungere il ricevitore dalla velocità della luce e che equivale alla distanza. Affascinante!
La parte difficile (non era già difficile) è il tempismo. I ricevitori e i satelliti devono essere perfettamente sincronizzati per poter calcolare con precisione. Dato che abbiamo a che fare con satelliti e differenze enormi e velocità sbalorditive di luce, qualsiasi ritardo nella temporizzazione crea enormi errori. I satelliti hanno orologi atomici su di essi che producono tempi estremamente precisi. Poiché ciò non è possibile con il ricevitore, viene presa una quarta misura satellitare che consente di correggere eventuali discrepanze. Questo a sua volta non produce errori di temporizzazione.
Poiché i satelliti sono così in alto nello spazio (fuori dalla nostra atmosfera) corrono su orbite molto prevedibili. Il Dipartimento della Difesa controlla queste orbite e se qualcosa non va, invia un segnale al satellite che corregge ogni informazione errata. Pertanto, la localizzazione dei satelliti è la parte facile.
Poiché tutto ciò che è stato menzionato finora riguardo al GPS ha variabili o errori incorporati, questi errori devono essere eliminati o risolti. Attraverso variabili matematiche nell';atmosfera, le condizioni satellitari e gli errori nei segnali possono essere regolati.
In breve, il modo in cui il GPS funziona è quello di sparare segnali a tre satelliti in orbita nello spazio. A causa della scienza e delle equazioni matematiche, il sistema GPS è in grado di calcolare qualsiasi cosa abbia a che fare con la distanza, i tempi o la posizione.
Lo sviluppo del GPS ci ha permesso di determinare una posizione di base, spostarci da un luogo a un altro, monitorare il movimento di persone e cose, creare mappe del mondo e portare tempi precisi al mondo.