Global Positioning System
Sistemul global de poziționare, cunoscut și sub numele de GPS, este un sistem de sateliți conceput pentru a ajuta la navigarea pe Pământ, în aer și pe apă.
Un receptor GPS arată unde se află. De asemenea, acesta poate arăta cu ce viteză se deplasează, în ce direcție merge, la ce înălțime se află și poate cu ce viteză urcă sau coboară. Multe receptoare GPS au informații despre locuri. GPS-urile pentru automobile au date de călătorie, cum ar fi hărți rutiere, hoteluri, restaurante și stații de service. GPS-urile pentru ambarcațiuni conțin hărți nautice cu porturi, porturi de agrement, ape puțin adânci, stânci și căi navigabile. Alte receptoare GPS sunt concepute pentru navigație aeriană, drumeții și drumeții cu rucsacul în spate, ciclism sau multe alte activități. Majoritatea sunt în smartphone-uri.
Majoritatea receptoarelor GPS pot înregistra locurile pe unde au fost și pot ajuta la planificarea unei călătorii. În timp ce parcurge o călătorie planificată, acesta prezice timpul până la următoarea destinație.
Receptoare GPS. Oamenii le pot avea asupra lor pentru a detecta unde se află și pentru a planifica unde și cum să meargă în următorul loc.
Cum funcționează
O unitate GPS recepționează semnale radio de la sateliții din spațiu aflați pe orbita Pământului. Există 31 de sateliți la 20.200 de kilometri deasupra Pământului. Perioada orbitală este de 11 ore și 58 de minute. Fiecare cerc are o rază de 26.600 de kilometri (16.500 de mile) datorită razei Pământului. Departe de Polul Nord și de Polul Sud, o unitate GPS poate primi semnale de la 6 până la 12 sateliți în același timp. Fiecare satelit conține un ceas atomic care este setat cu grijă de NORAD de mai multe ori în fiecare zi.
Semnalele radio conțin informații despre ora și poziția satelitului, inclusiv efemeridele acestuia. Receptorul GPS scade ora curentă din ora la care a fost trimis semnalul. Diferența reprezintă cât timp a trecut de când a fost trimis semnalul. Diferența de timp înmulțită cu viteza luminii reprezintă distanța până la satelit. Unitatea GPS utilizează trigonometria pentru a calcula unde se află din poziția și distanța fiecărui satelit. De obicei, trebuie să existe cel puțin patru sateliți pentru a rezolva ecuațiile geometrice. Un receptor GPS își poate calcula poziția de mai multe ori într-o secundă.
Multe receptoare de consum ieftine au o precizie de 20 de metri (66 ft) aproape oriunde pe Pământ.
De obicei, o unitate GPS poate calcula și viteza curentă. Cele ieftine, cum ar fi cele din telefoanele mobile, fac acest lucru comparând poziția actuală cu poziția recentă. Cele mai scumpe, cum ar fi cele din avioanele de pasageri, utilizează efectul Doppler și sunt foarte precise.
Sateliții GPS înconjoară Pământul în patru planuri, plus un grup deasupra ecuatorului. Sateliții albaștri de aici sunt vizibili pentru un receptor GPS aflat la 45° nord. Sateliții roșii sunt blocați de Pământ.
Istoric
Diferite sisteme de radionavigație au fost utilizate încă de la mijlocul secolului XX. În anii 1960, experimentele au plasat emițătoarele radio în sateliți. Un nou sistem, numit la început Navstar, a fost proiectat în anii 1970 de către Forțele Aeriene ale Statelor Unite. Acesta a devenit GPS și a fost folosit doar de armata americană. În 1983, președintele Ronald Reagan a dat un ordin pentru a permite oricui să folosească sistemul, deși acesta era încă prea mic pentru a fi foarte util. Semnalul de cea mai mare precizie a fost criptat și doar forțele armate aveau voie să îl folosească, dar în anii 1990 a fost decriptat temporar, iar acest lucru a devenit permanent la începutul secolului.
Unele receptoare GPS sunt unități separate, cu alimentare și afișaj proprii. Acestea au fost majoritatea în secolul XX. Atunci, receptoarele militare afișau doar coordonatele geografice sau unele nu aveau afișaj, ci doar transmiteau coordonatele unui alt aparat.
În prezent, majoritatea receptoarelor GPS fac parte din telefoanele mobile, iar multe dintre ele sunt integrate în ceasuri de mână, mașini și alte dispozitive. Partea GPS a unui telefon mobil este mică și, de obicei, slabă, dar telefonul folosește, de asemenea, stațiile de bază mobile și semnalele Wi-Fi pentru a ajuta.
Alte sisteme
Există și alte sisteme care acționează în același mod. Unul a fost plasat în spațiu de către Rusia, numit GLONASS. Un altul, care nu este încă realizat, poartă numele de Galileo și a fost construit de Uniunea Europeană.
Întrebări și răspunsuri
Î: Ce este un sistem de poziționare globală (GPS)?
R: Un GPS este un sistem de sateliți conceput pentru a ajuta la navigarea pe Pământ, în aer și pe apă.
Î: Ce arată un receptor GPS?
R: Un receptor GPS arată unde se află, cu ce viteză se deplasează, în ce direcție merge, la ce înălțime se află și, eventual, cu ce viteză urcă sau coboară.
Î: Ce informații conțin GPS-urile pentru automobile?
R: GPS-urile pentru automobile conțin date de călătorie, cum ar fi hărți rutiere, hoteluri, restaurante și stații de service.
Î: Ce informații conțin GPS-urile pentru bărci?
R: GPS-urile pentru ambarcațiuni conțin hărți nautice ale porturilor, porturilor de agrement, apelor puțin adânci, stâncilor și căilor navigabile.
Î: Pentru ce alte activități sunt făcute receptoarele GPS?
R: Alte receptoare GPS sunt concepute pentru navigația aeriană, drumeții și drumeții cu rucsacul în spate, ciclism sau multe alte activități.
Î: Unde se găsesc majoritatea receptoarelor GPS?
R: Majoritatea receptoarelor GPS se află în smartphone-uri.
Î: Ce pot face majoritatea receptoarelor GPS?
R: Majoritatea receptoarelor GPS pot înregistra locurile pe unde au fost și pot ajuta la planificarea unei călătorii. În timpul parcurgerii unei călătorii planificate, acesta prezice timpul până la următoarea destinație.
