Kõik autosisesed navigatsioonisüsteemid, sõidurakendused ja mobiilinavigatsioonirakendused, nagu Google Maps, toetuvad GPS-ile, et viia meid punktist A punkti B. Aga mis on GPS ja kuidas see töötab?
Mis on globaalne positsioneerimissüsteem?
Global Positioning System (GPS) on Ameerika Ühendriikide valitsusele kuuluv navigatsioonisüsteem, mis koosneb kolmest põhisegmendist:
- Kosmosesegment on navigatsioonisüsteem, mis koosneb vähem alt 31 satelliidist, millest 24 (või enam) on tavaliselt lennus ja töökorras. Need satelliidid lendavad Maa orbiidil 12 550 miili kõrgusel. Iga üksik satelliit tiirleb Maa ümber tavaliselt kaks korda päevas.
- Control Segment on rahvusvaheline juhtimisjaamade võrgustik, mis jälgib, jälgib ja hooldab satelliite orbiidil. Need juhtimisjaamad võivad saata satelliitidele ka andmeid või käske. Juhtsegment koosneb 16 jälgimisjaamast, kahest põhijuhtimisjaamast (üks põhijuhtimisjaamast ja ühest alternatiivsest) ning 11 juhtimis- ja juhtimisantennist (neli maapealset antenni ja seitse õhujõudude satelliitjuhtimisvõrgu kaugjälgimisjaama).
- Kasutaja segment
Kes leiutas GPS-i?
Neli inimest, keda tavaliselt GPS-i leiutajaks peetakse, on Ivan Getting, Bradford Parkinson, Roger L. Easton ja Gladys West. Lemelson-MIT sõnul nägi Getting esimest korda ette GPS-i sellisel kujul, nagu me seda täna tunneme, kontseptsioonina, mis hõlmab "satelliitide süsteemi kasutamist, et toota kiiresti liikuvate objektide, näiteks rakettide ja lennukite jaoks täpseid asukohaandmeid."
Parkinsoni panus GPS-i sai 1972. aastal, kui ta asus juhtrolli juhtima Ameerika Ühendriikide kaitseministeeriumi GPS-programmi. Selles rollis sai Parkinson tugineda Gettingi originaalsetele ideedele. 1978. aastaks oli Parkinsoni GPS-i arendusprojekt, tuntud kui GPS-süsteem NAVSTAR, lõpule viidud ja täpne kolme meetri täpsusega.
Roger L. Easton aitas kaasa ka GPS-i arendamisele ja teda on nimetatud "GPS-i isaks". Eastoni panus oli satelliitide jälgimisega seotud probleemi lahendamise tulemus. Püüdes sünkroonida jälgimisjaamade ajastust, töötas Easton välja ajapõhise navigatsioonisüsteemi, paigutades kellad satelliitidele, võimaldades neil täpsem alt tuvastada kasutajate täpset asukohta maa peal. Easton nimetas seda süsteemi "Timationiks" ja USA kaitseministeerium lülitas selle funktsioonid globaalse positsioneerimissüsteemi väljatöötamisse.
Viimati tunnustatakse matemaatiku Gladys Westi panust GPS-i arendamisse. Westi panus oli tema töö Maa mudeli väljatöötamisel, mis arvestas gravitatsioonist ja muudest jõududest põhjustatud Maa kuju variatsioone. Westi Maa mudelit peetakse laialdaselt GPS-projekti põhielemendiks.
Kuidas GPS töötab ja kuidas seda hallatakse?
Globaalne positsioneerimissüsteem tugineb GPS-satelliitide ja GPS-toega seadmete vastuvõtjate vahelisele suhtele. GPS-tehnoloogiaettevõtte Garmin andmetel töötab globaalne positsioneerimissüsteem siis, kui GPS-satelliidid edastavad "unikaalset signaali ja orbiidiparameetreid, mis võimaldavad GPS-seadmetel dekodeerida ja arvutada satelliidi täpse asukoha".
Selle edastuse põhjal saavad GPS-seadmed arvutada kasutajate asukoha, mõõtes signaali vastuvõtmiseks kuluvat aega. Seejärel kombineeritakse see arvutus mitme teise satelliidi kauguse mõõtmisega. Inimese pikkus- ja laiuskraadi õigeks arvutamiseks peab GPS-seade vastu võtma signaali vähem alt kolmelt satelliidilt. Kõrguse arvutamiseks on vaja vähem alt nelja satelliidi signaali. Enamik GPS-vastuvõtja seadmeid võtab vastu ja jälgib vähem alt kaheksa satelliidi signaale, kuid see arv võib olenev alt teie asukohast ja kellaajast erineda.
Vastav alt GPS.gov-le hooldavad ja käitavad globaalset positsioneerimissüsteemi USA õhujõud. USA õhujõud "arendavad, hooldavad ja käitavad" 24 satelliiti ja juhtimisjaama, mis asuvad kogu maailmas, mis moodustavad süsteemi.
Muud kui autode GPS-süsteemid: GPS-i igapäevane kasutus
GPS ei ole ainult kodutee leidmiseks. GPS-i muud kasutusvõimalused hõlmavad järgmist:
- GPS-i kantavaid seadmeid, nagu GPS-kellasid, saab kasutada laste, lemmikloomade ja vanurite jälgimiseks.
- GPS-iga juhitud droone kasutatakse filmides linnulennult tehtud kaadrite filmimiseks. GPS-i kasutatakse ka filmitööstuses asukoha otsimiseks.
- Geopeitust saab kasutada koristusjahtide seadistamiseks, peites esemed teatud kohtadesse ja laadides seejärel kaarte veebis üles, et teised inimesed saaksid neid GPS-seadmetega otsida.
- Teie kohalik elektriettevõte võib elektrikatkestuste jälgimiseks kasutada GPS-i.
