Kaip veikia GPS [„MakeUseOf Explains“]

Skelbimas

Būdamas aistringas žaidėjas, mane stebina ryšys tarp šiuolaikinių vaizdo žaidimų, panašių į GPS, savybių ir GPS technologijos paplitimo kasdieniame gyvenime. Kai buvau vaikas, popieriniai žemėlapiai ir kartografija vis dar buvo įprasti; jei pasiklydai, dėl to kentėjai ir atradai kelią į savo tikslą. Šiais laikais mes turime GPS stebuklų, kurie mus nukreipia atgal ir atgal.

Man tik 24 metai, todėl neturiu omenyje skambėti taip, kad prieš GPS buvusi era buvo „aukso amžius“ ar panašiai. Aš vertinu GPS patogumą ir tai daugiau nei keliolika kartų išgelbėjo mano užpakalį. Tačiau, kaip ir daugelis kitų technologijų, mes linkę tai laikyti savaime suprantamu dalyku. Aš žinau, kad darau.

Ką yra GPS? Ar žinote, kaip veikia GPS? Kokia yra siūlomo beveik tikslaus tikslumo paslaptis? Skaitykite toliau ir sužinokite apie įspūdingą mintį, sukėlusią kuriant šią nuostabią navigacijos sistemą.

Koks yra bendras branduolinės energijos taškas? internetas Internetas ir žiniatinklis nėra tas pats dalykas [MakeUseOf Explains]

Dvi sąvokos „internetas“ ir „žiniatinklis“ buvo vartojamos pakaitomis nuo pat tada, kai pats internetas tapo buitine „komunaline paslauga“, įprasta kaip elektra ar kabelinė televizija. Žmonės kalba apie „naršymą internete“ ir ... Skaityti daugiau , ir GPS? Visi jie prasidėjo kaip projektai, skirti sustiprinti JAV technologinį pranašumą likusiame pasaulyje. Tiksliau sakant, jų technologinis pranašumas karinės. Internetas leistų greitai susisiekti dideliais atstumais; branduolinė energija gali būti ir griaunanti, ir generuojanti energiją; o GPS - tai palengvino karinių pajėgų navigaciją per užsienio reljefą.

GPS, kuris reiškia Globali padėties nustatymo sistema, iš tikrųjų yra 27 žmogaus sukurtų palydovų, skriejančių aplink Žemę, tinklas. Iš tų 27 palydovų šiuo metu naudojami 24, o likę trys - kaip nesklandumai, jei įvyktų vienas iš 24 gedimų. Remiantis šių palydovų išdėstymu, bent keturi iš šių palydovų bet kuriuo metu yra matomi danguje.

Kartu su orbitos palydovais Žemės paviršiuje yra penkios stebėjimo stotys: pagrindinė stotis (Kolorado valstija) ir keturios nepilotuojamos stotys, išdėstytos tolimiausiose vietose, esančiose kuo arčiau pusiaujo (Havajai yra viena iš tų vietos). Šios nepilotuojamos stotys renka duomenis iš palydovų ir perduoda į pagrindinę stotį, kuri prieš perduodama tinkamus duomenis atgal į GPS palydovus, interpretuoja ir koreguoja.

Nors iš pradžių ši sistema buvo skirta kariniam naudojimui, JAV ją atidarė 1983 m civiliams tikslams, todėl mes galime naudoti tuos palydovus šiandien, kad surastume artimiausią „Starbucks“ pirštai.

Gerai, kad turime šią pasaulinę palydovų ir stočių sistemą, kuri nuolat keičiasi Žemės atmosferoje ir perduoda duomenis pirmyn ir atgal. Kaip mūsų mobilieji įrenginiai ir automobilių sekimo įrenginiai įsijungia į sistemą, kad išsiaiškintume, kur tiksliai esame? Ir jei ten yra tiek daug palydovų, plūduriuojančių aplink, kodėl jūsų GPS signalas kartais sugenda Netinkamas jūsų GPS programos duomenų ryšys? Išbandykite 3 atnaujintus žemėlapius neprisijungus [„Android“]Neseniai Chrisas apžvelgė tris geriausias neprisijungus pasiekiamas GPS programas, kurias galima rasti „Android“. Nuo to laiko daugelis kitų GPS programų buvo išleistos ar gautos esminės naujienos. Ar šie naujokai yra palyginami su tais, kuriuos peržiūrėjo ... Skaityti daugiau ?

Pagalvokite apie tai, ką naudojate GPS navigacijai. Nesvarbu, ar tai „TomTom“ prietaisų skydelio laikiklis, ar Žemėlapių programa iš „Google“ Kaip veikia „Google Maps“?„Google Maps“ kasdien naudoja milijonai žmonių ir jūs galite būti vienas iš jų, tačiau kaip jis iš tikrųjų veikia ir kaip „Google“ taip gerai palaiko savo tikslumą? Skaityti daugiau , idėja ta pati: jūsų įrenginys yra GPS imtuvas. Kitaip tariant, jūsų prietaisas gauna duomenis iš GPS palydovų, esančių virš galvos. Kokie duomenys? Paprasčiau tariant, kiekvienas palydovas nurodo jūsų įrenginiui atstumą tarp jūsų ir to palydovo.

Šiuo metu galite būti šiek tiek supainioti, nes manote, kad norint nustatyti tikslią vietą reikia daugiau nei atstumo nuo objekto. Ir tu būsi teisus! Naudodamas atstumą nuo kiekvieno palydovo, jūsų GPS įrenginys gali naudoti metodą, vadinamą trileris rasti kur esi.

Įsivaizduokite, kad pasiklydote dykumoje. Jei paskambintumėte savo bičiuliui Filadelfijoje ir jis stebuklingai tiksliai žinotų, kaip toli esate nuo jo, jis pasakytų, kad esate už 400 mylių nuo Filadelfijos. Vis dėlto to žinoti nepakanka, nes atstumas nuo vieno taško gali reikšti bet kurį tašką, esantį 400 mylių spindulio apskritime aplink tą tašką.

Taigi jūs paskambinate antram draugui Niujorke ir jis sako, kad esate už 300 mylių. Dabar jūs turite du atstumo ratus ir kiekvienas taškas išilgai tų apskritimų yra potenciali vieta, kur jūs galėtumėte būti šią akimirką. Kaip matote, du apskritimai susikerta dviem taškais: remiantis atstumo duomenimis, jūs žinote, kad esate vienoje iš šių taškų.

Jei paskambintumėte trečiajam draugui ir jis jums pasakytų, kad esate už 200 mylių nuo Newarko, turėtumėte tris apskritimus, susikertančius vienoje vietoje. Štai kur tu esi.

Tą pačią techniką naudoja GPS, kur į kiekvieną palydovą galima žiūrėti kaip į vieną iš jūsų draugų iš aukščiau pateikto pavyzdžio. Bet kadangi palydovai veikia 3D erdvėje, jūs turėtumėte įsivaizduoti ne apskritimus, o sferų susikirtimą. Derinkite tuos atstumo duomenis su tuo, kad turite stovėti Žemės paviršiuje (kuris veikia kaip 4-oji sfera) ir gana nesunku rasti, kur esate.

Norėdami gauti tikslius GPS duomenis, dauguma prietaisų bando prisijungti bent prie keturių palydovų. Dėl šios priežasties kartais jūsų prietaisui prireikia daug laiko atnaujinti GPS vietas. Taip pat kartais neturite signalo: galbūt esate prisijungę prie vieno ar dviejų palydovų, bet to nepakanka.

GPS veikimas, be abejo, yra daug daugiau matematikos ir mokslo. Pavyzdžiui, kompensuoti signalo vėlavimą tarp palydovų ir imtuvų (radijo bangos juda tik taip greitai). Visada susimąstėte, kodėl GPS užmuša jūsų telefono akumuliatorių 10 patikrintų ir išbandytų patarimų, kaip prailginti akumuliatoriaus veikimo laiką „Android“Kenčiate dėl prastos baterijos „Android“? Vykdykite šiuos patarimus, kad iš „Android“ įrenginio akumuliatoriaus išeitų daugiau sulčių. Skaityti daugiau ? Taip yra todėl, kad jūsų telefonas turi nuolat taisyti skaičiavimo klaidas.

Tikimės, kad jūs šiek tiek sužinojote apie GPS ir kaip jis veikia. Aš iš tikrųjų nežinojau, kaip viskas pavyko, kol neatlikau šio straipsnio tyrimų, o jo idėja yra ir žavi, ir protinga. Jei vis dar to nesuprantate, galbūt aš to nepaaiškinau pakankamai gerai; tokiu atveju raginu užduoti klausimus komentaruose, kad paaiškintumėte.

Vaizdo kreditai: GPS tinklas per „Shutterstock“, GPS telefonas per „Shutterstock“, GPS palydovas per „Shutterstock“