Danas ćemo razgovarati o tome što je GPS, kako ovaj sustav funkcionira. Obratite pažnju na razvoj ove tehnologije, njezine funkcionalne značajke. Također ćemo raspravljati o ulozi interaktivnih karata u sustavu.
Povijest GPS-a
Povijest nastanka globalnog sustava pozicioniranja, odnosno određivanja koordinata, započela je u Sjedinjenim Državama još dalekih 50-ih godina kada je prvi sovjetski satelit lansiran u svemir. Tim američkih znanstvenika koji je pratio lansiranje primijetio je da kako se satelit udaljavao, ravnomjerno mijenja frekvenciju signala. Nakon dubinske analize podataka, došli su do zaključka da je uz pomoć satelita, detaljnije, njegovu lokaciju i emitiranog signala, moguće točno odrediti položaj i brzinu osobe na zemlji, kao i kao i obrnuto, brzina i položaj satelita u orbiti pri određivanju točnih koordinata osobe. Krajem sedamdesetih, Ministarstvo obrane SAD-a lansiralo je GPS sustav za vlastite potrebe, a nekoliko godina kasnije postao je dostupan i za civilnu upotrebu. Kako GPS sustav sada radi? Upravo onako kako je funkcioniralo u to vrijeme, po istim principima i temeljima.
Satelitska mreža
Više od dvadeset četiri satelita u Zemljinoj orbiti odašilju radio sidra. Broj satelita varira, ali uvijek postoji pravi broj u orbiti kako bi se osigurao nesmetan rad, plus neki od njih su u rezervi tako da će, ako prvi zakaže, preuzeti svoje funkcije. Budući da je životni vijek svakog od njih otprilike 10 godina, lansiraju se nove, nadograđene verzije. Sateliti rotiraju u šest orbita oko Zemlje na visini manjoj od 20 tisuća km, tvori međusobno povezanu mrežu, kojom upravljaju GPS stanice. Potonji se nalaze na tropskim otocima i povezani su s glavnim koordinacijskim centrom u SAD-u.
Kako radi GPS navigator?
Zahvaljujući ovoj mreži možete saznati lokaciju izračunavanjem kašnjenja signala sa satelita i korištenjem ovih informacija za određivanje koordinata. Kako GPS sustav sada radi? Kao i svaka navigacijska mreža u svemiru, potpuno je besplatna. Radi s visokom učinkovitošću u svim vremenskim uvjetima iu bilo koje doba dana. Jedina kupnja koju biste trebali kupiti je sam GPS navigator ili uređaj koji podržava GPS značajke. Zapravo, princip rada navigatora temelji se na dugo korištenoj jednostavnoj navigacijskoj shemi: ako točno znate mjesto na kojem se nalazi objekt markera, koji je najprikladniji za ulogu orijentira, i udaljenost od njega do vi, nacrtajte krug na kojemu označite svoju točku točkom.mjesto. Ako je polumjer kruga velik, zamijenite ga ravnom linijom. Nacrtajte nekoliko takvih traka od vaše moguće lokacije prema oznakama, točka sjecišta linija će označavati vaše koordinate na karti. Gore navedeni sateliti u ovom slučaju samo igraju ulogu ovih markerskih objekata s udaljenosti od oko 18 tisuća km od vaše lokacije. Iako orbitiraju velikom brzinom, njihova lokacija se stalno prati. Svaki navigator ima GPS prijamnik, koji je programiran na željenu frekvenciju i u izravnoj je interakciji sa satelitom. Svaki radio signal sadrži određenu količinu kodiranih informacija, što uključuje izjave o tehničkom stanju satelita, njegovom položaju u Zemljinoj orbiti i vremenskoj zoni (točno vrijeme). Usput, informacija o točnom vremenu najpotrebnija je za dobivanje podataka o vašim koordinatama: tekući izračun duljine vremena između povratka i prijema radiosignala množi se sa brzinom samog radio vala i, s kratkoročni izračuni, izračunava se udaljenost između vašeg navigacijskog uređaja i satelita u orbiti.
Problemi sa sinkronizacijom
Na temelju ovog principa navigacije može se pretpostaviti da će vam za točno određivanje vaših koordinata možda trebati samo dva satelita, na temelju čijih signala će biti lako pronaći točku raskrižja, a na kraju - mjesto gdje se nalazite. Ali, nažalost, tehnički razlozi zahtijevaju korištenje drugog satelita kao markera. Domproblem je u satu GPS prijamnika koji ne dopušta dovoljnu sinkronizaciju sa satelitima. Razlog tome je razlika u prikazu vremena (na vašem navigatoru i u prostoru). Sateliti imaju skupe visokokvalitetne atomske satove, što im omogućuje mjerenje vremena s iznimnom točnošću, dok konvencionalni prijemnici jednostavno ne mogu koristiti takve kronometre, budući da dimenzije, cijena i složenost rada ne bi dopustili da se koriste posvuda. Čak i mala pogreška od 0,001 sekunde može pomaknuti koordinate za više od 200 km!
Treći marker
Tako su programeri odlučili ostaviti uobičajenu tehnologiju kvarcnih satova u GPS navigatorima i krenuti drugim putem, točnije - koristiti tri, odnosno isti broj linija za naknadno raskrižje umjesto dva satelitska orijentira. Rješenje problema temelji se na genijalno jednostavnom izlazu: kada se sve linije iz tri označene oznake sijeku, čak i uz moguće netočnosti, stvara se zona u obliku trokuta čije se središte uzima za sredinu - tvoja lokacija. Također vam omogućuje da otkrijete razliku u vremenu između prijemnika i sva tri satelita (za koje će razlika biti ista), što vam omogućuje da ispravite sjecište linija točno u sredini, drugim riječima - to određuje vaš GPS koordinate.
Jedna frekvencija
Također treba napomenuti da svi sateliti šalju informacije na vaš uređaj na istoj frekvenciji, a to je prilično neobično. Kakoradi li GPS navigator i kako ispravno percipira sve informacije ako mu svi sateliti kontinuirano i istovremeno šalju informacije? Sve je prilično jednostavno. Da bi se sami odredili, odašiljači na satelitu također šalju standardne informacije u radio signalu, koji sadrži šifrirani kod. Izvještava o maksimalnim karakteristikama satelita i unosi se u bazu podataka vašeg uređaja, što vam zatim omogućuje provjeru podataka sa satelita s bazom podataka navigatora. Čak i s velikim brojem satelita u dometu, mogu se vrlo brzo i jednostavno identificirati. Sve to pojednostavljuje cijelu shemu i omogućuje korištenje manjih i slabijih prijemnih antena u GPS navigatorima, što smanjuje cijenu i smanjuje dizajn i dimenzije uređaja.
GPS karte
GPS karte se preuzimaju na vaš uređaj zasebno, jer sami utječete na izbor područja u kojem se želite kretati. Sustav samo uspostavlja vaše koordinate na planetu, a funkcija karata je da na ekranu rekreiraju grafičku verziju na kojoj se primjenjuju koordinate, što vam omogućuje navigaciju terenom. Kako GPS radi u ovom slučaju? Besplatno, i dalje ostaje u ovom statusu, kartice u nekim online trgovinama (i ne samo) se i dalje plaćaju. Često se za uređaj s GPS navigatorom izrađuju zasebne aplikacije za rad s kartama: plaćene i besplatne. Raznolikost karata ugodno iznenađuje i omogućuje vam da postavite cestu od točke A do točke B što je moguće informativnije i sa svim sadržajima: koje znamenitosti ćete proći, najkraći putdo odredišta, glasovni pomoćnik koji pokazuje smjer i ostalo.
Dodatna GPS oprema
GPS se koristi za više od usmjeravanja u pravom smjeru. Omogućuje vam praćenje objekta koji može sadržavati takozvani beacon ili GPS tracker. Sastoji se od samog prijamnika signala i odašiljača baziranog na gsm, 3gp ili drugim komunikacijskim protokolima za prijenos informacija o lokaciji objekta do servisnih centara koji vrše kontrolu. Koriste se u mnogim industrijama: sigurnost, medicina, osiguranje, transport i mnoge druge. Postoje i uređaji za praćenje automobila koji se povezuju isključivo s automobilom.
Putujte bez problema
Sa svakim danom, vrijednosti karte i trajnog kompasa sežu sve dalje i dalje u prošlost. Suvremene tehnologije omogućuju osobi da utre put svom putovanju uz minimalan gubitak vremena, truda i novca, a pritom vidi najuzbudljivija i najzanimljivija mjesta. Ono što je prije jednog stoljeća bila fantazija, danas je postala stvarnost, a to mogu iskoristiti gotovo svi: od vojske, mornara i pilota zrakoplova do turista i kurira. Sada veliku popularnost dobiva korištenje ovih sustava za komercijalnu, zabavnu, reklamnu industriju, gdje se svaki poduzetnik može pokazati na globalnoj karti svijeta, a uopće ga neće biti teško pronaći. Nadamo se da je ovaj članak pomogao svima koji su zainteresirani za GPS - kako funkcionira, na temelju čega se određuju koordinate, štonjegove snage i slabosti.
