Kaip GPS įrenginiai naudoja trilateraciją

Turinys:

Kaip GPS įrenginiai naudoja trilateraciją
Kaip GPS įrenginiai naudoja trilateraciją
Anonim

Trilateracija yra matematinė technika, kurią naudoja pasaulinės padėties nustatymo sistemos (GPS) įrenginys, kad nustatytų vartotojo padėtį, greitį ir aukštį. Nuolat priimdamas ir analizuodamas radijo signalus iš kelių GPS palydovų ir taikydamas apskritimų, sferų ir trikampių geometriją, GPS įrenginys gali apskaičiuoti tikslų atstumą arba atstumą iki kiekvieno sekamo palydovo.

Kaip veikia trilateracija

Trilateracija yra sudėtinga trianguliacijos versija, nors skaičiuojant nenaudojamas kampų matavimas. Duomenys iš vieno palydovo suteikia bendrą taško vietą didelėje apskritimo srityje Žemės paviršiuje. Pridėjus duomenis iš antrojo palydovo, GPS gali susiaurinti konkrečią to taško vietą iki regiono, kuriame dvi palydovinių duomenų sritys sutampa. Pridėjus duomenis iš trečiojo palydovo gaunama tiksli taško padėtis Žemės paviršiuje.

Visiems GPS įrenginiams reikia trijų palydovų, kad būtų galima tiksliai apskaičiuoti padėtį. Duomenys iš ketvirto palydovo ar net daugiau nei keturių palydovų dar labiau padidina taško vietos tikslumą, taip pat leidžia apskaičiuoti tokius veiksnius kaip aukštis arba, orlaivio atveju, aukštis virš jūros lygio. GPS imtuvai reguliariai seka keturis ar septynis palydovus vienu metu ir analizuoja informaciją naudoja trilateraciją.

Image
Image

Bottom Line

JAV gynybos departamentas prižiūri 24 palydovus, kurie perduoda duomenis visame pasaulyje. Jūsų GPS įrenginys gali palaikyti ryšį su mažiausiai keturiais palydovais, kad ir kur būtumėte, net miškingose vietovėse ar dideliuose metropoliuose su aukštais pastatais. Kiekvienas palydovas du kartus per dieną apskrieja aplink Žemę, reguliariai siųsdamas signalus į Žemę iš maždaug 12 500 mylių aukščio. Palydovai veikia saulės energija ir turi atsargines baterijas.

Kai sugenda GPS

Kai GPS navigatorius gauna nepakankamai palydovinių duomenų, nes negali sekti pakankamai palydovų, trilateracija nepavyksta. Kliūtys, pvz., dideli pastatai ar kalnai, taip pat gali blokuoti silpnus palydovo signalus ir neleisti tiksliai apskaičiuoti vietos. GPS įrenginys tam tikru būdu įspės vartotoją, kad jis negali pateikti teisingos padėties informacijos.

Palydovai taip pat gali laikinai sugesti. Pavyzdžiui, dėl troposferos ir jonosferos veiksnių signalai gali judėti per lėtai. Signalai taip pat gali išjungti tam tikrus darinius ir struktūras Žemėje, sukeldami trilateracijos klaidą.

Vyriausybės GPS technologijos ir sistemos

GPS buvo pristatytas 1978 m., kai buvo paleistas pirmasis pasaulinės padėties nustatymo palydovas. Iki devintojo dešimtmečio jį kontroliavo ir naudojo tik JAV vyriausybė. Visas 24 aktyvių palydovų parkas, kontroliuojamas JAV, buvo pradėtas naudoti tik 1994 m.

GPS įrenginys nesiunčia duomenų į palydovus. GPS įrenginiai, pvz., išmanieji telefonai, kuriuose įdiegta ši technologija, taip pat gali naudoti telefono sistemas, tokias kaip mobiliųjų telefonų bokštai ir tinklai, ir interneto ryšius, kad dar labiau pagerintų vietos nustatymo tikslumą. Naudojant šias dvi pastarąsias sistemas, GPS įrenginys gali siųsti duomenis į šias sistemas.

Kadangi GPS palydovinė sistema priklauso JAV vyriausybei ir ji gali pasirinktinai uždrausti arba apriboti prieigą prie tinklo, kitos šalys sukūrė savo GPS palydovinius tinklus. Tai apima:

  • Kinijos BeiDou navigacinė palydovinė sistema
  • Rusijos pasaulinė navigacinė palydovinė sistema (GLONASS)
  • Europos Sąjungos Galileo padėties nustatymo sistema
  • Indijos Indijos regioninė palydovinė navigacijos sistema (IRNSS), taip pat žinoma kaip NAVIC

DUK

    Kaip išjungti GPS telefone?

    Jei norite išjungti GPS savo įrenginyje, išjunkite vietos nustatymo paslaugas. Kai išjungiate vietos nustatymo paslaugas, gali būti, kad negalėsite naudoti tam tikrų programų. Negalite išjungti patobulinto 911 – funkcijos visuose telefonuose, kurias skubios pagalbos dispečeriai naudoja, kad surastų žmones avarijos atveju.

    Kaip rasti GPS koordinates telefone?

    „Google“žemėlapiuose nustatykite vietos žymeklį, kad pamatytumėte GPS koordinates žemėlapyje. Deja, „Apple Maps“nerodo GPS koordinačių, bet yra GPS žygių programų, kurios teikia vietos informaciją.

    Kas yra GPS sekiklis?

    GPS sekimo įrenginiai yra įrenginiai, kurie seka ir praneša vietos duomenis. Įmonės jas naudoja įmonės transporto priemonėms stebėti, o yra komercinių, kurias tėvai gali sekti paaugliams vairuotojams. Kai kurie GPS sekimo įrenginiai netgi pateikia įspėjimus realiuoju laiku, kai vairuotojas padidina greitį arba nukrypsta nuo konkrečios vietos.

    Kas yra pagalbinis GPS?

    Pagalbinis GPS, taip pat žinomas kaip AGPS, renka vietos informaciją iš mobiliojo ryšio bokštų (vietoj palydovų), kad padėtų pagerinti GPS tikslumą mobiliuosiuose įrenginiuose. Pastatai gali trukdyti GPS palydoviniams signalams, todėl AGPS kartais būtina norint nustatyti jūsų vietą.

Rekomenduojamas: