Hari ini kita akan berbicara tentang apa itu GPS, bagaimana sistem ini bekerja. Mari kita perhatikan perkembangan teknologi ini, fitur-fitur fungsionalnya. Kami juga akan membahas peran yang dimainkan peta interaktif dalam sistem.
Sejarah GPS
Sejarah kemunculan sistem penentuan posisi global, atau penentuan koordinat, dimulai di Amerika Serikat pada tahun 50-an yang jauh ketika satelit Soviet pertama diluncurkan ke luar angkasa. Sebuah tim ilmuwan Amerika yang memantau peluncuran tersebut memperhatikan bahwa ketika satelit bergerak menjauh, frekuensi sinyalnya berubah secara merata. Setelah analisis data yang mendalam, mereka sampai pada kesimpulan bahwa dengan bantuan satelit, secara lebih rinci, lokasinya dan sinyal yang dipancarkan, adalah mungkin untuk secara akurat menentukan lokasi dan kecepatan seseorang di bumi, juga begitu juga sebaliknya, kecepatan dan lokasi satelit di orbit saat menentukan koordinat orang yang tepat. Pada akhir tahun tujuh puluhan, Departemen Pertahanan AS meluncurkan sistem GPS untuk tujuan mereka sendiri, dan beberapa tahun kemudian tersedia untuk penggunaan sipil. Bagaimana cara kerja sistem GPS sekarang? Persis seperti yang bekerja pada waktu itu, menurut prinsip dan landasan yang sama.
Jaringan satelit
Lebih dari dua puluh empat satelit di orbit Bumi memancarkan jangkar radio. Jumlah satelit bervariasi, tetapi selalu ada jumlah yang tepat di orbit untuk memastikan kelancaran operasi, ditambah beberapa di antaranya dalam cadangan sehingga jika yang pertama gagal, mereka akan mengambil alih fungsinya. Karena masa pakai masing-masing dari mereka adalah sekitar 10 tahun, versi baru yang ditingkatkan diluncurkan. Satelit berputar dalam enam orbit di sekitar Bumi pada ketinggian kurang dari 20 ribu km, membentuk jaringan yang saling berhubungan, yang dikendalikan oleh stasiun GPS. Yang terakhir terletak di pulau-pulau tropis dan terhubung ke pusat koordinasi utama di AS.
Bagaimana cara kerja GPS Navigator?
Berkat jaringan ini, Anda dapat mengetahui lokasi dengan menghitung penundaan sinyal dari satelit, dan menggunakan informasi ini untuk menentukan koordinat. Bagaimana cara kerja sistem GPS sekarang? Seperti jaringan navigasi apa pun di luar angkasa, ini sepenuhnya gratis. Ia bekerja dengan efisiensi tinggi dalam segala kondisi cuaca dan setiap saat sepanjang hari. Satu-satunya pembelian yang harus Anda miliki adalah navigator GPS itu sendiri atau perangkat yang mendukung fitur GPS. Sebenarnya, prinsip pengoperasian navigator didasarkan pada skema navigasi sederhana yang telah lama digunakan: jika Anda tahu persis tempat di mana objek penanda berada, yang paling cocok untuk peran tengara, dan jarak darinya ke Anda, menggambar lingkaran yang menandai titik Anda dengan titik.lokasi. Jika jari-jari lingkaran besar, maka ganti dengan garis lurus. Gambarlah beberapa garis seperti itu dari kemungkinan lokasi Anda menuju penanda, titik perpotongan garis akan menunjukkan koordinat Anda di peta. Satelit di atas dalam hal ini hanya berperan sebagai objek penanda tersebut dengan jarak sekitar 18 ribu km dari lokasi Anda. Meskipun mereka mengorbit dengan kecepatan tinggi, lokasi mereka terus dipantau. Setiap navigator memiliki penerima GPS, yang diprogram ke frekuensi yang diinginkan dan berinteraksi langsung dengan satelit. Setiap sinyal radio berisi sejumlah informasi yang dikodekan, yang mencakup pernyataan tentang kondisi teknis satelit, lokasinya di orbit Bumi, dan zona waktu (waktu yang tepat). Omong-omong, informasi tentang waktu yang tepat adalah yang paling diperlukan untuk memperoleh data tentang koordinat Anda: perhitungan jangka waktu yang berkelanjutan antara pengembalian dan penerimaan sinyal radio dikalikan dengan kecepatan gelombang radio itu sendiri dan, dengan perhitungan jangka pendek, jarak antara perangkat navigasi Anda dan satelit di orbit dihitung.
Masalah sinkronisasi
Berdasarkan prinsip navigasi ini, dapat diasumsikan bahwa untuk menentukan koordinat Anda secara akurat, Anda mungkin hanya memerlukan dua satelit, berdasarkan sinyal yang akan mudah untuk menemukan titik persimpangan, dan pada akhirnya - tempat di mana Anda berada. Namun sayangnya, alasan teknis mengharuskan penggunaan satelit lain sebagai penanda. rumahmasalahnya terletak pada jam penerima GPS, yang tidak memungkinkan sinkronisasi yang memadai dengan satelit. Alasan untuk ini adalah perbedaan tampilan waktu (pada navigator Anda dan dalam ruang). Satelit memiliki jam berbasis atom berkualitas tinggi yang mahal, yang memungkinkan mereka untuk menjaga waktu dengan akurasi ekstrim, sementara penerima konvensional tidak dapat menggunakan kronometer seperti itu, karena dimensi, biaya, dan kompleksitas operasi tidak memungkinkan mereka untuk digunakan di mana-mana. Bahkan kesalahan kecil 0,001 detik dapat menggeser koordinat lebih dari 200 km!
Penanda ketiga
Jadi para pengembang memutuskan untuk meninggalkan teknologi jam tangan kuarsa yang biasa di navigator GPS dan mengambil jalur yang berbeda, lebih tepatnya - gunakan tiga, masing-masing, jumlah garis yang sama untuk persimpangan berikutnya alih-alih dua landmark satelit. Solusi untuk masalah ini didasarkan pada jalan keluar yang sangat sederhana: ketika semua garis dari tiga penanda yang ditentukan berpotongan, bahkan dengan kemungkinan ketidakakuratan, sebuah zona dibuat dalam bentuk segitiga, yang pusatnya diambil sebagai tengahnya. - lokasimu. Ini juga memungkinkan Anda untuk mendeteksi perbedaan waktu antara penerima dan ketiga satelit (yang perbedaannya akan sama), yang memungkinkan Anda untuk memperbaiki perpotongan garis tepat di tengah, dengan kata lain - ini menentukan Anda Koordinat GPS.
Frekuensi tunggal
Perlu diperhatikan juga bahwa semua satelit mengirim informasi ke perangkat Anda pada frekuensi yang sama, dan ini agak tidak biasa. Bagaimanaapakah navigator GPS bekerja dan bagaimana ia memahami semua informasi dengan benar jika semua satelit terus menerus dan secara bersamaan mengirim informasi ke sana? Semuanya cukup sederhana. Untuk menentukan sendiri, pemancar di satelit juga mengirim informasi standar dalam sinyal radio, yang berisi kode terenkripsi. Ini melaporkan karakteristik maksimum satelit dan dimasukkan ke dalam basis data perangkat Anda, yang kemudian memungkinkan Anda untuk memeriksa data dari satelit dengan basis data navigator. Bahkan dengan sejumlah besar satelit dalam jangkauan, mereka dapat diidentifikasi dengan sangat cepat dan mudah. Semua ini menyederhanakan keseluruhan skema dan memungkinkan penggunaan antena penerima yang lebih kecil dan lebih lemah di navigator GPS, yang mengurangi biaya dan mengurangi desain dan dimensi perangkat.
peta GPS
Peta GPS diunduh ke perangkat Anda secara terpisah, karena Anda sendiri yang memengaruhi pilihan area yang ingin Anda pindahkan. Sistem hanya menetapkan koordinat Anda di planet ini, dan fungsi peta adalah membuat ulang di layar versi grafis di mana koordinat diterapkan, yang memungkinkan Anda menavigasi medan. Bagaimana GPS bekerja dalam kasus ini? Gratis, tetap dalam status ini, kartu di beberapa toko online (dan tidak hanya) masih berbayar. Seringkali, aplikasi terpisah untuk bekerja dengan peta dibuat untuk perangkat dengan navigator GPS: berbayar dan gratis. Keragaman peta sangat mengejutkan dan memungkinkan Anda untuk mengatur jalan dari titik A ke titik B seinformatif mungkin dan dengan segala fasilitasnya: pemandangan apa yang akan Anda lewati, cara terpendekke tujuan, asisten suara yang menunjukkan arah dan lain-lain.
Peralatan GPS tambahan
GPS digunakan untuk lebih dari sekadar mengarahkan Anda ke arah yang benar. Ini memungkinkan Anda melacak objek, yang mungkin berisi apa yang disebut suar, atau pelacak GPS. Ini terdiri dari penerima sinyal itu sendiri dan pemancar berdasarkan gsm, 3gp atau protokol komunikasi lainnya untuk mengirimkan informasi tentang lokasi objek ke pusat layanan yang melakukan kontrol. Mereka digunakan di banyak industri: keamanan, medis, asuransi, transportasi dan banyak lainnya. Ada juga pelacak mobil yang terhubung secara eksklusif ke mobil.
Bepergian tanpa masalah
Dengan berlalunya hari, nilai peta dan kompas permanen semakin jauh ke masa lalu. Teknologi modern memungkinkan seseorang untuk membuka jalan bagi perjalanannya dengan kerugian minimal waktu, tenaga dan uang, sambil melihat tempat-tempat yang paling menarik dan menarik. Apa yang menjadi fantasi seabad yang lalu telah menjadi kenyataan hari ini, dan hampir semua orang dapat memanfaatkannya: dari militer, pelaut dan pilot pesawat hingga turis dan kurir. Sekarang penggunaan sistem ini untuk industri komersial, hiburan, periklanan mendapatkan popularitas besar, di mana setiap pengusaha dapat mengarahkan dirinya sendiri ke peta global dunia, dan tidak akan sulit untuk menemukannya sama sekali. Kami berharap artikel ini membantu semua orang yang tertarik dengan GPS - cara kerjanya, atas dasar apa koordinat ditentukan, apakekuatan dan kelemahannya.
