Jak działa system GPS

Satelity stały się ważnymi narzędziami nowoczesnego środowiska technologicznego. Znajdują zastosowanie w różnych obszarach i zapewniają wiele użytecznych funkcji.

Satelitarny system GPS składa się z 32 satelitów orbitujących naszą planetę. Spośród nich, 24 wykorzystywane są w celu triangulacji, a pozostałych 8 to zasoby pomocnicze zapewniające precyzyjne odmierzanie czasu. Nazywamy to konstelacją Galileo – 24 satelity, 23500 kilometrów od Ziemi.

Czas jest bardzo ważny, gdy chodzi o geolokalizację i śledzenie urządzeń. Różnica na poziomie milisekundy może mieć zły wpływ na dokładność śledzenia. Jeśli satelity prowadzące śledzenie nie są odpowiednio zsynchronizowane, zwiększa się margines błędu, a tym samym precyzja lokalizatora spada, nie będąc w stanie wygenerować właściwej pozycji.

Jednak nie musisz się tym martwić – naukowcy zastosowali „satelity pomocnicze”, które zawierają zegar atomowy. Ten zegar działa jako punkt odniesienia dla satelitów, które przeprowadzają trilaterację i zapewnia ich synchronizację.

Centrum sterowania odpowiada za weryfikację stanu systemu i sprawdzanie, czy wszystko działa tak, jak powinno. Tam również przeprowadza się obliczenia orbity, aby określić położenie każdego z 24 satelitów krążących wokół Ziemi (z Ziemią jako odniesieniem odległości). Nie można znaleźć lokalizacji urządzenia, jeśli wiemy, gdzie podział się nasz satelita. Co 100 minut stacje naziemne przesyłają swoje dokładne orbity do satelitów, co pozwala odbiornikom sygnału, takim jak funkcja GPS w naszych telefonach, na śledzenie pozycji.

Dokładność:

Jeżeli próbujesz zlokalizować się w górach, określenie dokładnej pozycji może być utrudnione. Nowoczesny odbiornik GPS śledzi wiele satelitów równocześnie, z których kilka zostanie wykorzystanych do określenia twojej lokalizacji.

Do określenia geolokalizacji satelitów GPS, odbiornik wymaga dwóch rodzajów danych – kalendarza oraz epopei. Te dane są stale przesyłane przez satelity GPS, a odbiornik GPS gromadzi je i przechowuje w rejestrach.

W almanachu znajdują się informacje o stanie satelitów, a informacje o orbicie są szacowane. Odbiornik GPS wykorzystuje almanach do wykrywania widocznych satelitów. Almanach nie jest zbyt dokładny, ponieważ to tylko krok, który umożliwia odbiornikowi GPS znalezienie końcowego rozwiązania.

Większość nowoczesnych odbiorników GPS potrzebuje trochę czasu, aby pobrać kalendarz. W starych odbiornikach GPS do komunikacji z satelitami wymagana była rejestracja, ale najnowsze modele mogą komunikować się z satelitami bez konieczności uzyskiwania almanachu.

Poniżej znajduje się przewodnik dotyczący działania GPS w określaniu twojej pozycji poprzez śledzenie sygnałów przesyłanych przez satelity.