Hogyan működik a GPS használata műholdak " távolságok határozni helyzetét ?

Az egy dolog, hogy bemész egy elektronikai boltba, vesz egy GPS-készüléket , megtanulják, hogyan működik majd tovább az utat , az érzés, hogy te vagy a hip GPS technológiával . Ez egy másik dolog , de hogy megértsük , legalább az alapokat az összes technológiát , ami mögött GPS , köztük legalább 24 műholdra cipzár körül a tér és a távolság a Föld . A távolság a GPS-vevő és a műholdak kritikus a helyszínek meghatározásakor a folyamatot nevezzük trilateration . Háttér

Vannak valójában legalább 31 műhold kering a Föld az űrben, de csak 24 számítanak hivatalos aktív GPS műholdak. A pályára a Föld naponta kétszer , utazás körülbelül 7000 mérföld per óra , és elküldi a rádiójeleket a Földre , hogy az utazás , a fény sebességével - 186.000 mérföld per másodperc - által kapott GPS- eszközök a járművek és másutt a Földön . Azonban csak három GPS műhold van szükség , hogy olyan pontos olvasás - és ez az ismert távolság egy adott GPS-készüléket elengedhetetlen .
Trilateration

A kulcs hogy felismerje egy GPS-készüléket navigálni pontosan , hogy ismerjük a távolságot három műhold , hogy az adott GPS-egység . A kombináció a három távolság mérés meghatározni helyét nevezik trilateration . Lényegében úgy működik, mint ez : A GPS-vevő kiszámítja , hogy mennyi ideig a műholdas jelet , utazás a fénysebesség, meg kell , hogy elérje a vevő összehasonlítva az időpontot, amikor a jelet a műhold az idő , amikor elérte a vevőt . Ilyen hosszú ideig mondja a GPS-vevő , milyen messze a műhold . Add , hogy a mérési távolságok két másik műholdak és a GPS- készülék határozza meg nem csak a saját helyét , hanem a sebesség, amellyel utazik .
Korrekciók

a negyedik műhold , a mérés még pontosabb is biztosít nem csak a GPS- egység földrajzi szélesség és hosszúság , de a magasság . Mégis, nem számít, hány műholdat is küld jelet a készülék hiba történik, mert a jel ütés épületeket , hogy lelassult a sűrűsége a légkör , vagy mert a sűrű növényzet és egyéb akadályok a Földön . Kijavítani ezeket a hibákat , GPS támaszkodik kiegészítő rendszerek, mint például a Wide Area augmentációs rendszer , a helyes jelek utaznak , hogy a nagy távolság az űrből a Földre .
Future

az amerikai szövetségi kormány , amely felügyeli a GPS program továbbra is erőfeszítéseket, hogy a teljes rendszer pontosabb . Ez magában foglalja kicserélni a régi műholdakat újakkal és bevezetése további jeleket , amelyek növelik a GPS pontossága . Például , az egyik ilyen új jelek nevű L2C , egy civil jelzés jelentette a kereskedelmi használatra , és úgy tervezték , hogy a korrekciókat a GPS-jelek áthaladás után az ionoszféra , az ion - gazdag része a Föld légkörébe. Ez hozzájárul a pontosabb távolság mérések és így hatékonyabb a GPS funkció . Az amerikai kormány becslése szerint minden 24 aktív GPS műhold továbbítja a L2C polgári jel 2018 .