Kaj je GPS: načelo delovanja, uporaba, pomanjkljivosti

Danes umetni zemeljski sateliti ki se aktivno uporablja na mnogih področjih našega življenja. Satelitska televizija in satelitski internet sta že prenehali biti novosti. Enako je običajen satelit navigacijski sistem GPS. Kakšen sistem je, in katere naloge rešuje?

Načelo delovanja

Najprej si oglejmo, kaj je GPS. Ta okrajšava je izpeljana iz angleških besed Global Positioning System - sistem globalnega pozicioniranja. To je ime sistema vesoljskih satelitov, ki se je začelo razvijati že v sedemdesetih letih po ukazu ameriškega vojaškega oddelka. V 80 letih je bila dovoljena uporaba civilistov. Sistem GPS pomaga določiti točno lokacijo in koordinate premikajočega se objekta. Vremenske razmere ne vplivajo na delo satelitov, zato sistem deluje okrog 24 ur.

Glavna prednost tega sistema je brezplačna. Da bi se naučili in doživeli, kaj je GPS, morate kupiti samo poseben sprejemnik in programsko opremo. Slednja je elektronski zemljevid regije, v kateri se nahaja, in program A-GPS, ki se uporablja v oblačnem vremenu. Povezuje se s posebnim strežnikom, ki vsebuje informacije o koordinatah najbližjih satelitov. Danes je ta program v vsakem avtomobilskem navigatorju.

Kako deluje GPS navigacija? Krožne orbite premaknejo 24 satelitov, od katerih vsak naredi 2 zavoja na dan in prenaša radijske signale. Pri sprejemu GPS sprejemnik izračuna svojo lokacijo. Prvič, izračunamo razliko med časom prihoda signala in časom sprejema. Tako izračunamo razdaljo do satelita. Če sta na območju sprejemnika vsaj dva, potem lahko določi zemljepisno širino in dolžino, na kateri se nahaja, in se označi na elektronskem zemljevidu. Pri zajemu štirih ali več satelitov sprejemna programska oprema ne izračuna le zemljepisne širine in dolžine, ampak tudi hitrosti premika predmeta, prevožene razdalje in preostale razdalje, časa vzpona in sončni zahod in mnoge druge količine. Točnost določanja koordinat GPS-sprejemnikov danes je od 5 do 20 m (višina - do 10 m).

Področje uporabe

In tako, kaj je GPS, ugotovili smo. Na katerih področjih se lahko uporablja ta sistem? Praktično v vseh.

Začnimo z najpogostejšim in znanim širokim uporabnikom. To so avtomobilski navigatorji. Dejansko gre za računalnike, za katere se uporablja poseben operacijski sistem. So že namestili navigacijsko programsko opremo, ki je ni mogoče spremeniti brez kršenja licence. Poleg orientacije v urbanih prostorih navigatorji ponujajo še veliko dodatnih priložnosti - z njihovo pomočjo si lahko ogledate fotografije, predvajate glasbo, gledate videoposnetke in se povežete z internetom.

Avtomobilske navigatorje aktivno uporabljajo ne samo navadni motoristi, ampak tudi prevozna podjetja. Navsezadnje vam sistem GPS omogoča spremljanje poti vozila s tovorom in hitro odzivanje na morebitne zamude. Če je s tem sistemom poseben senzor, lahko spremljate porabo goriva.

Drugo področje uporabe je navigacija pešcev. Obstajajo kompaktni navigatorji, ki se lahko uporabljajo pri sprehodih in pohodih. So dobra alternativa znanim zemljevidom in kompasu. Tudi navigatorji so lahko vgrajeni v mobilne naprave - pametne telefone. Točnost koordinat v tem primeru je še vedno nižja od tiste pri običajnih sprejemnikih, vendar proizvajalci aktivno delujejo na razvoju navigacijskih programov.

Ko govorimo o tem, kaj je GPS, ne morete pozabiti na pomanjkljivosti tega sistema. Na kakovost sprejema signala vpliva gostota urbanega razvoja, prisotnost dreves z gostim listjem, zemeljski viri radijskih signalov in drugi dejavniki, ki ustvarjajo motnje. Toda glavni problem je odvisnost dela satelita od volje ameriškega vojaškega oddelka. Ni nobenega zagotovila, da na enem mestu ne bo vklopil hrupa ali preprosto izklopil civilnega sektorja v kateri koli regiji. Na srečo trenutno že obstajajo alternativni navigacijski sistemi, ki v tem primeru ne omogočajo, da se izgubijo. To je ruska GLONASS in evropska Galileo. Proizvajalci navigatorjev se prav tako pripravljajo na takšne izredne razmere in razvijajo čipe, ki lahko podpirajo vse tri navigacijske sisteme.