Kuinka GPS toimii [MakeUseOf Explains]

Mainos

Innokkaana pelaajana olen yllättynyt korrelaatiosta nykyaikaisten videopelien GPS-kaltaisten ominaisuuksien ja GPS-tekniikan leviämisen välillä arkipäiväisessä elämässä. Kun olin lapsi, paperikartat ja kartografia olivat edelleen yleisiä; Jos eksyit, kärsi sen läpi ja löysi tien määränpäähän. Nykyään meillä on GPS-ihmeitä, jotka opastavat meitä takaisin ja takaisin.

Olen vasta 24-vuotias, en tarkoita kuulostaa siltä, ​​että GPS: n edeltävä aikakausi oli "kultakausi" tai jotain sellaista. Arvostan GPS: n mukavuutta ja se on pelastanut pakarani yli tusinaan. Mutta kuten paljon tekniikkaa, meillä on taipumus pitää sitä itsestään selvänä. Tiedän.

Mitä On GPS? Tiedätkö kuinka GPS toimii? Mikä on salaisuus sen tarkan tarkkuuden takana, jota se tarjoaa? Jatka lukemista oppiaksesi vaikuttavasta ajatuksesta, joka meni tämän upean navigointijärjestelmän rakentamiseen.

Mikä on ydinvoiman yhteinen kohta, Internet Internet ja Internet ei ole sama asia [MakeUseOf selittää]Kahta termiä "Internet" ja "World Wide Web" on käytetty vaihtokelpoisesti siitä lähtien, kun Internetistä itsestään tuli kotitalous "apuohjelma", joka on yhtä yleinen kuin sähkö tai kaapeli-TV. Ihmiset puhuvat "surffailusta verkossa" ja ...

Lue lisää ja GPS? He kaikki alkoivat hankkeina, joiden tarkoituksena oli vahvistaa Yhdysvaltojen teknologista reunaa muuhun maailmaan nähden. Erityisesti niiden sotilaallinen. Internet mahdollistaisi nopean kommunikoinnin pitkillä matkoilla; ydinvoima voi olla sekä tuhoavaa että energiaa tuottavaa; ja GPS tarkoitti sotilaallisten joukkojen navigoinnin helppoutta ulkomaisessa maastossa.

GPS, joka tarkoittaa maailmanlaajuinen paikannusjärjestelmä GPS, on oikeastaan ​​27 ihmisen tekemän satelliitin verkko, joka kiertää Maan ympäri. Näistä 27 satelliitista 24 on tällä hetkellä käytössä ja loput kolme ovat vikakaappeina, jos yksi 24: stä toimintahäiriöstä. Näiden satelliittien järjestelyn perusteella ainakin neljä näistä satelliiteista on näkyvissä taivaalla milloin tahansa.

Yhdessä kiertävien satelliittien kanssa maan pinnalla on viisi valvonta-asemaa: pääasema (Coloradossa) ja neljä miehittämätöntä asemaa, jotka on sijoitettu kaukana oleviin paikkoihin, jotka ovat mahdollisimman lähellä päiväntasaajaa (Havaiji on yksi niistä sijainnit). Nämä miehittämättömät asemat keräävät tietoja satelliiteilta ja lähettävät ne edelleen pääasemalle, joka tulkitsee ja säätää ennen oikean datan lähettämistä takaisin GPS-satelliiteille.

Vaikka tämä järjestelmä oli alun perin tarkoitettu sotilaskäyttöön, Yhdysvallat avasi järjestelmän vuonna 1983 siviilikäyttöön, minkä vuoksi voimme käyttää näitä satelliitteja tänään löytääksemme lähimmän Starbucks -sivustomme hetkessä sormet.

Okei, joten meillä on tämä maailmanlaajuinen satelliittien ja asemien järjestelmä, joka muuttuu jatkuvasti maan ilmakehässä ja välittää tietoja edestakaisin. Kuinka mobiililaitteemme ja autoseurantajamme hyödyntävät järjestelmää selvittääksemme missä olemme? Ja jos siellä ympäri leijuu niin paljon satelliitteja, miksi sinun GPS-signaali joskus epäonnistuu Sairaus GPS-sovelluksesi datayhteydessä tyhjenee? Kokeile 3 päivitettyä offline-karttaa [Android]Ei kauan sitten, Chris kattoi kolme parasta offline-tilassa käytettävissä olevaa GPS-sovellusta Androidilla. Sittemmin monet muut GPS-sovellukset ovat julkaissut tai saaneet merkittäviä päivityksiä. Vertaako näitä uusia tulokkaita suotuisasti niihin, jotka tarkistaa Lue lisää ?

Ajattele mitä käytät GPS-navigointiin. Olipa kyseessä TomTomin kojelaudan kiinnitys vai Google Maps -sovellus Kuinka Google Maps toimii?Miljoonat ihmiset käyttävät Google Mapsia päivittäin ja olet ehkä yksi heistä, mutta miten se todella toimii ja kuinka Google ylläpitää tarkkuuttaan niin hyvin? Lue lisää , idea on sama: laitteesi on GPS-vastaanotin. Toisin sanoen laite vastaanottaa tietoja yläpuolella olevista GPS-satelliiteista. Millaisia ​​tietoja? Yksinkertaisesti sanottuna, jokainen satelliitti kertoo laitteelle etäisyyden sinun ja satelliitin välillä.

Tässä vaiheessa saatat olla hieman hämmentynyt, koska arvelet, että tarvitset enemmän kuin etäisyyden esineestä tarkan sijaintisi määrittämiseksi. Ja olisit oikeassa! Käyttämällä etäisyyttä kustakin satelliitista GPS-laitteesi voi käyttää nimeltään tekniikkaa trileration löytää missä olet.

Kuvittele, että olet kadonnut erämaassa. Jos soitit ystävällesi Philadelphiassa ja hän taianomaisesti tiesi tarkalleen kuinka kaukana hänestä olet, hän kertoisi sinulle, että olet 400 mailin päässä Philadelphiasta. Tieto siitä ei kuitenkaan riitä, koska etäisyys yhdestä pisteestä voi tarkoittaa mitä tahansa pistettä 400 mailin säteen ympyrällä kyseisen pisteen ympärillä.

Soitat siis toiselle ystävälle New York Cityssä ja hän sanoo, että olet 300 mailin päässä. Nyt sinulla on kaksi etäisyyden ympyrää ja jokainen piste ympäri niitä ympyröitä on potentiaalinen paikka, missä voisit olla tällä hetkellä. Kuten näet, kaksi ympyrää leikkaavat kahdessa pisteessä: etäisyystietojen perusteella tiedät, että olet jommassa kummassa näistä pisteistä.

Ja jos soitit kolmannelle ystävälle ja hän kertoi, että olit 200 mailin päässä Newarkista, sinulla olisi kolme ympyrää, jotka leikkaavat yhdessä paikassa. Siellä olet.

Samaa tekniikkaa käyttää GPS, jossa kutakin satelliittia voidaan pitää yhtenä ystävästään yllä olevasta esimerkistä. Mutta koska satelliitit toimivat 3D-tilassa, joudut kuvittelemaan pallojen leikkauspiirien sijaan ympyröiden sijaan. Yhdistä etäisyystiedot siihen tosiasiaan, että sinun on seisottava maan pinnalla (joka toimii 4. palloa) ja melko helppo löytää missä olet.

Tarkan GPS-tiedon saamiseksi suurin osa laitteista yrittää muodostaa yhteyden ainakin neljään satelliittiin. Tästä syystä laitteesi GPS-sijaintien päivittäminen vie joskus kauan. Siksi myös joskus sinulla ei ole signaalia: saatat olla yhteydessä yhdestä tai kahteen satelliittiin, mutta se ei riitä.

Tietenkin, miten GPS toimii, on paljon enemmän matematiikkaa ja tiedettä. Esimerkiksi signaalin viiveen korvaaminen satelliittien ja vastaanottimien välillä (radioaallot liikkuvat vain niin nopeasti). Oletko koskaan miettinyt miksi GPS tappaa puhelimesi akun 10 todistettua ja testattua vinkkiä akun käyttöiän pidentämiseen AndroidillaKärsiikö Androidin heikosta akusta? Noudata näitä vinkkejä saadaksesi lisää mehua ulos Android-laitteen akusta. Lue lisää ? Syynä on, että puhelimesi on jatkuvasti korjattava laskentavirheet.

Toivottavasti opit vähän GPS: stä ja sen toiminnasta. En oikeastaan ​​tiennyt kuinka se kaikki toimi, ennen kuin tein tutkimusta tätä artikkelia varten, ja sen taustalla oleva ajatus on sekä kiehtova että taitava. Jos et vieläkään ymmärrä sitä, ehkä en selittänyt sitä tarpeeksi; siinä tapauksessa kehotan teitä esittämään kommentteihin kysymyksiä selvennykseksi.

Kuvapisteet: GPS-verkko Shutterstockin kautta, GPS-puhelin Shutterstockin kautta, GPS-satelliitti Shutterstockin kautta