Hogyan működik a Garmin GPS-rendszer?

Trilateráció

A Garmin Global Positioning System vevői a Föld körül keringő GPS műholdak segítségével működnek. Ezek a műholdak naponta kétszer körbejárják a Földet, és visszaküldik a jeleket. 2008-ban 24 GPS műhold kering. A pályákat úgy rendezték el, hogy legalább négy műhold legyen egy időben látható a GPS-vevők számára. A Garmin GPS-vevő felveszi a műholdjeleket, és ezek alapján háromszögelést végez a felhasználó helyzetének meghatározásában a trilaterációnak nevezett folyamaton keresztül. Ha tudja, hogy 15 mérföldre van az A műholdtól, akkor bárhol lehet egy 15 mérföldes sugarú gömbben. De ha tudja, hogy 10 mérföldre van a B műholdtól, akkor most van egy második gömbje, amelynek konvergálnia kell az A műhold gömbjével. A további háromszögelés érdekében adj hozzá egy harmadik gömböt, amely azt mondja, hogy 10 mérföldre vagy a C műholdtól. Most már tudod, hogy bárhol vagy azon a kis területen, ahol ez a három gömb találkozik.

GPS-vevő

Amikor a Garmin GPS megkapja az információkat a műholdaktól, összehasonlítja a jel küldésének idejét (minden műholdnak van egy atomórája) azzal az időponttal, amikor a GPS megkapta a jelet, hogy kiszámítsa, milyen messze van a műhold pillanatnyilag. A GPS-nek legalább három műhold jelét kell felvennie a hosszúsági és szélességi fok kiszámításához. A 3D-s hely (magasság) kiszámításához a GPS-nek be kell zárnia egy negyedik műhold jelét. Amint a vevőegység képes meghatározni a felhasználó tartózkodási helyét, ki tudja számítani a felhasználó által megtett sebességet úgy, hogy folyamatosan frissíti pozícióját a műholdakkal, és kiszámítja, hogy a felhasználó mennyi időt tett meg mennyi idő alatt. Ha a felhasználó beírná a cél helyét, a vevő a felhasználó pillanatnyi sebessége alapján kiszámíthatja a cél távolságát és a célig eltelt időt. A vevő még azt is meg tudja mondani a felhasználónak, hogy a napkelte és a napnyugta mikor lesz az aktuális helyükön, mivel az olyan vevőkészülékek, mint a Garmin Nuvi, a napkelte és napnyugta időpontjainak adatbázisával vannak programozva.

Mennyire pontos a Garmin GPS?

A legtöbb Garmin GPS-rendszer rendkívül pontos annak köszönhetően, hogy párhuzamos többcsatornás kialakítással rendelkeznek, lehetővé téve számukra, hogy az első bekapcsoláskor rákapcsolódjanak a műholdjelre, és akkor is fenntartsák ezt a zárat, ha magas épületek vagy fák veszik körül. A Garmin GPS-rendszerek általában 15 méteres területen belül pontosak. A Wide Area Augmentation Systems Garmin GPS-rendszerek három méternél kisebb pontosságúak lehetnek. Ezenkívül a GPS-jeleket korrigáló differenciál-GPS 3-5 méteres pontosságú lehet. Bizonyos légköri viszonyok pontatlanságot okozhatnak a GPS-vevőnél. Ezek közé tartozik az ionoszféra és a troposzféra késése, amelyet egy lassuló jel okoz, amikor a műhold áthalad a légkörön. A GPS-rendszer rendelkezik egy beépített mérőeszközzel az időkésleltetési hiba kijavítására. A látható műholdak száma is befolyásolhatja a pontosságot – a sűrű lombozat és az elektronikus interferencia miatt a GPS kevesebb műholdat láthat.