GPS com funciona? Principis de funcionament del navegador GPS

Taula de continguts:

GPS com funciona? Principis de funcionament del navegador GPS
GPS com funciona? Principis de funcionament del navegador GPS
Anonim

Avui parlarem de què és el GPS, com funciona aquest sistema. Prestem atenció al desenvolupament d'aquesta tecnologia, les seves característiques funcionals. També parlarem del paper que juguen els mapes interactius al sistema.

La història del GPS

com funciona un navegador gps
com funciona un navegador gps

La història de l'aparició d'un sistema de posicionament global, o coordenades determinants, va començar als Estats Units als llunyans anys 50, quan el primer satèl·lit soviètic va ser llançat a l'espai. Un equip de científics nord-americans que va controlar el llançament es va adonar que a mesura que el satèl·lit s'allunyava, canviava de manera uniforme la freqüència del seu senyal. Després d'una anàlisi profunda de les dades, van arribar a la conclusió que amb l'ajuda d'un satèl·lit, amb més detall, la seva ubicació i el senyal emès, és possible determinar amb precisió la ubicació i la velocitat d'una persona a la terra, així com i viceversa, la velocitat i la ubicació d'un satèl·lit en òrbita a l'hora de determinar les coordenades exactes de la persona. A finals dels anys setanta, el Departament de Defensa dels EUA va llançar el sistema GPS per als seus propis propòsits, i uns anys més tard va estar disponible per a ús civil. Com funciona ara el sistema GPS? Exactament com funcionava en aquell moment, d'acord amb els mateixos principis i fonaments.

Xarxa de satèl·lit

estacions gps
estacions gps

Més de vint-i-quatre satèl·lits en òrbita terrestre estan transmetent àncores de ràdio. El nombre de satèl·lits varia, però sempre hi ha el nombre adequat en òrbita per garantir un bon funcionament, a més alguns d'ells estan en reserva perquè si falla el primer, es faran càrrec de les seves funcions. Com que la vida útil de cadascun d'ells és d'aproximadament 10 anys, s'estan llançant noves versions actualitzades. Els satèl·lits giren en sis òrbites al voltant de la Terra a una altitud inferior a 20 mil km, forma una xarxa interconnectada, que està controlada per estacions GPS. Aquests últims es troben a illes tropicals i estan connectats amb el principal centre de coordinació dels EUA.

Com funciona un navegador GPS?

mapes gps
mapes gps

Gràcies a aquesta xarxa, podeu esbrinar la ubicació calculant el retard del senyal dels satèl·lits i utilitzant aquesta informació per determinar les coordenades. Com funciona ara el sistema GPS? Com qualsevol xarxa de navegació a l'espai, és completament gratuïta. Funciona amb alta eficiència en totes les condicions meteorològiques i a qualsevol hora del dia. L'única compra que hauríeu de tenir és el propi navegador GPS o un dispositiu que admeti funcions GPS. De fet, el principi de funcionament del navegador es basa en un esquema de navegació senzill utilitzat durant molt de temps: si coneixeu exactament el lloc on es troba l'objecte marcador, quin és el més adequat per al paper d'una fita i la distància des d'aquest tu, dibuixa un cercle sobre el qual marca el teu punt amb un punt.ubicació. Si el radi del cercle és gran, substituïu-lo per una línia recta. Dibuixa diverses tires d'aquest tipus des de la teva possible ubicació cap als marcadors, el punt d'intersecció de les línies indicarà les teves coordenades al mapa. En aquest cas, els satèl·lits anteriors només fan el paper d'aquests objectes marcadors a una distància d'uns 18 mil km des de la vostra ubicació. Tot i que orbiten a gran velocitat, la seva ubicació es controla constantment. Cada navegador té un receptor GPS, que està programat a la freqüència desitjada i està en interacció directa amb el satèl·lit. Cada senyal de ràdio conté una certa quantitat d'informació codificada, que inclou declaracions sobre l'estat tècnic del satèl·lit, la seva ubicació a l'òrbita terrestre i la zona horària (hora exacta). Per cert, la informació sobre l'hora exacta és la més necessària per obtenir dades sobre les vostres coordenades: el càlcul en curs del temps entre el retorn i la recepció del senyal de ràdio es multiplica per la velocitat de la pròpia ona de ràdio i, per càlculs a curt termini, es calcula la distància entre el dispositiu de navegació i el satèl·lit en òrbita.

Problemes de sincronització

receptor gps
receptor gps

A partir d'aquest principi de navegació, es pot suposar que per determinar amb precisió les vostres coordenades, només necessiteu dos satèl·lits, en funció dels senyals dels quals serà fàcil trobar el punt d'intersecció i, al final, - el lloc on et trobes. Però, malauradament, motius tècnics requereixen l'ús d'un altre satèl·lit com a marcador. casael problema rau en el rellotge del receptor GPS, que no permet una sincronització suficient amb els satèl·lits. La raó d'això és la diferència en la visualització del temps (al navegador i a l'espai). Els satèl·lits tenen rellotges atòmics d' alta qualitat cars, cosa que els permet mantenir l'hora amb una precisió extrema, mentre que els receptors convencionals simplement no poden utilitzar aquests cronòmetres, ja que les dimensions, el cost i la complexitat de l'operació no permetrien utilitzar-los a tot arreu. Fins i tot un petit error de 0,001 segons pot canviar les coordenades en més de 200 km!

Tercer marcador

rastrejador gps
rastrejador gps

Així que els desenvolupadors van decidir deixar la tecnologia habitual dels rellotges de quars als navegadors GPS i prendre un camí diferent, per ser més precisos: utilitzar tres, respectivament, el mateix nombre de línies per a la intersecció posterior en lloc de dos punts de referència per satèl·lit.. La solució al problema es basa en una sortida enginyosa i senzilla: quan totes les línies dels tres marcadors designats es tallen, fins i tot amb possibles imprecisions, es crea una zona en forma de triangle, el centre del qual es pren com a centre. - la teva localització. També us permet detectar la diferència de temps entre el receptor i els tres satèl·lits (per als quals la diferència serà la mateixa), cosa que us permet corregir la intersecció de les línies exactament al centre, és a dir, això determina el vostre Coordenades GPS.

Freqüència única

coordenades gps
coordenades gps

També cal tenir en compte que tots els satèl·lits envien informació al vostre dispositiu amb la mateixa freqüència, i això és força inusual. ComFunciona un navegador GPS i com percep correctament tota la informació si tots els satèl·lits li envien informació de manera contínua i simultània? Tot és bastant senzill. Per determinar-se, els transmissors del satèl·lit també envien informació estàndard al senyal de ràdio, que conté un codi xifrat. Informa de les característiques màximes del satèl·lit i s'introdueix a la base de dades del vostre dispositiu, que després us permet comprovar les dades del satèl·lit amb la base de dades del navegador. Fins i tot amb un gran nombre de satèl·lits a l'abast, es poden identificar molt ràpidament i fàcilment. Tot això simplifica tot l'esquema i permet l'ús d'antenes de recepció més petites i més febles als navegadors GPS, la qual cosa redueix el cost i redueix el disseny i les dimensions dels dispositius.

mapes GPS

Els mapes GPS es descarreguen al vostre dispositiu per separat, ja que vos altres mateixos influïu en l'elecció de la zona on us voleu moure. El sistema només estableix les teves coordenades al planeta, i la funció dels mapes és recrear a la pantalla una versió gràfica sobre la qual s'apliquen les coordenades, que permet navegar pel terreny. Com funciona el GPS en aquest cas? Gratuït, continua mantenint-se en aquest estat, les targetes d'algunes botigues en línia (i no només) segueixen de pagament. Sovint, es creen aplicacions separades per treballar amb mapes per a un dispositiu amb navegador GPS: tant de pagament com gratuït. La varietat de mapes sorprèn agradablement i permet configurar la carretera del punt A al punt B de la manera més informativa possible i amb totes les comoditats: quins llocs d'interès passaràs, el camí més curt.cap a la destinació, assistent de veu que indica la direcció i altres.

Equip GPS addicional

GPS s'utilitza per més que només indicar-vos la direcció correcta. Permet fer el seguiment d'un objecte, que pot contenir una anomenada balisa o un rastrejador GPS. Consisteix en el propi receptor de senyal i un transmissor basat en gsm, 3gp o altres protocols de comunicació per transmetre informació sobre la ubicació d'un objecte als centres de servei que exerceixen el control. S'utilitzen en moltes indústries: seguretat, mèdica, assegurances, transport i moltes altres. També hi ha rastrejadors de cotxes que es connecten exclusivament al cotxe.

Viatjar sense problemes

gps com funciona
gps com funciona

Amb cada dia que passa, els valors del mapa i de la brúixola permanent s'endinsen cada cop més enllà del passat. Les tecnologies modernes permeten a una persona obrir el camí per al seu viatge amb una pèrdua mínima de temps, esforç i diners, mentre veu els llocs més emocionants i interessants. El que era una fantasia fa un segle s'ha fet realitat avui en dia, i gairebé tothom en pot aprofitar: des de militars, mariners i pilots d'avions fins a turistes i missatgers. Ara l'ús d'aquests sistemes per a les indústries comercials, d'entreteniment i de publicitat està guanyant gran popularitat, on cada empresari pot assenyalar-se al mapa mundial del món i no serà difícil trobar-lo en absolut. Esperem que aquest article hagi ajudat a tothom que estigui interessat en el GPS: com funciona, sobre quina base es determinen les coordenades, quèels seus punts forts i febles.

Recomanat: