Μια επισκόπηση του τρόπου λειτουργίας της τεχνολογίας GPS
Το Παγκόσμιο Σύστημα Εντοπισμού Θέσης (GPS) καθίσταται δυνατό από μια ομάδα δορυφόρων στην τροχιά της Γης. Ο αστερισμός των δορυφόρων μεταδίδει ακριβή σήματα, επιτρέποντας GPS δέκτες στο έδαφος για τον υπολογισμό και την εμφάνιση πληροφοριών τοποθεσίας στους χρήστες. Το GPS ανήκει στις Ηνωμένες Πολιτείες.
Με τη λήψη των σημάτων από τους δορυφόρους, οι δέκτες GPS μπορούν να χρησιμοποιήσουν τη μαθηματική αρχή του τριπλοποίηση για τον εντοπισμό γεωγραφικών τοποθεσιών. Με την προσθήκη υπολογιστικής ισχύος και μνήμης όπως οδικοί χάρτες, σημεία ενδιαφέροντος και τοπογραφικά πληροφορίες, οι δέκτες GPS μπορούν να μετατρέψουν πληροφορίες τοποθεσίας, ταχύτητας και χρόνου σε χρήσιμη οθόνη μορφή.
Η εφεύρεση και η εξέλιξη του GPS
Το GPS δημιουργήθηκε αρχικά από το Υπουργείο Άμυνας των Ηνωμένων Πολιτειών (DoD) ως στρατιωτική εφαρμογή. Το σύστημα ήταν ενεργό από τις αρχές της δεκαετίας του 1980, αλλά δεν έγινε διαθέσιμο σε πολίτες μέχρι τα τέλη της δεκαετίας του 1990. Το καταναλωτικό GPS έχει γίνει από τότε μια βιομηχανία πολλών δισεκατομμυρίων δολαρίων με μια ευρεία γκάμα προϊόντων, υπηρεσιών και βοηθητικών προγραμμάτων που βασίζονται στο Διαδίκτυο. Όπως συμβαίνει με τις περισσότερες τεχνολογίες, η ανάπτυξή του είναι συνεχής. Ενώ είναι ένα πραγματικό σύγχρονο θαύμα, οι μηχανικοί αναγνωρίζουν τους περιορισμούς του και εργάζονται συνεχώς για να τους ξεπεράσουν.
Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα GPS.
Δυνατότητες
Λειτουργεί με ακρίβεια σε όλες τις καιρικές συνθήκες, όλο το εικοσιτετράωρο και σε όλο τον κόσμο.
Χωρίς συνδρομή για χρήση σημάτων GPS.
Γενικά ακριβής σε απόσταση 15 μέτρων. Τα νεότερα μοντέλα με σήματα συστήματος αύξησης ευρείας περιοχής (WAAS) έχουν ακρίβεια εντός τριών μέτρων.
Περιορισμοί
Μπορεί να αποκλειστεί από πυκνά δάση, τοίχους φαραγγιών, ουρανοξύστες, γέφυρες ή τοίχους, κάνοντας ακριβής πλοήγηση GPS δύσκολος.
Δεν λειτουργεί καλά σε εσωτερικούς ή υπόγειους χώρους.
Η συντήρηση του δορυφόρου, οι ραδιοπαρεμβολές και οι ηλιακές καταιγίδες μπορούν να προκαλέσουν κενά κάλυψης.
Μια διεθνής προσπάθεια
Το GPS που ανήκει στις ΗΠΑ και λειτουργεί από τις ΗΠΑ είναι το πιο ευρέως χρησιμοποιούμενο στον κόσμο σύστημα δορυφορικής πλοήγησης που βασίζεται στο διάστημα. Ο ρωσικός δορυφορικός αστερισμός GLONASS παρέχει επίσης παγκόσμια υπηρεσία δορυφορικής πλοήγησης. Μερικοί καταναλωτικές συσκευές GPS χρησιμοποιήστε και τα δύο συστήματα για να βελτιώσετε την ακρίβεια και να αυξήσετε την πιθανότητα λήψης επαρκών δεδομένων τοποθεσίας.
Ενδιαφέροντα γεγονότα για το GPS
Η λειτουργία του GPS είναι ένα μυστήριο για πολλούς από τους ανθρώπους που το χρησιμοποιούν καθημερινά. Αυτά τα σημεία μπορεί να σας εκπλήξουν:
- Το στρατιωτικό GPS χρησιμοποιεί δύο συχνότητες, ενώ το πολιτικό μόνο μία. Αυτό αυξάνει την ακρίβεια. Οι συσκευές GPS διπλής συχνότητας είναι διαθέσιμες σε πολίτες, αλλά το κόστος και το μέγεθός τους δεν τις καθιστούν πρακτικές.
- Η κυβέρνηση των ΗΠΑ εμπλέκεται σε μια συνεχή, πολλών δισεκατομμυρίων δολαρίων πρόγραμμα βελτίωσης και εκσυγχρονισμού.
- Οι φορολογούμενοι των ΗΠΑ χρηματοδοτούν τις παγκόσμιες υπηρεσίες GPS, κυρίως μέσω του Υπουργείου Άμυνας. Ο προϋπολογισμός του 2017 ήταν περίπου 900 εκατομμύρια δολάρια.
- Ένα αμερικανικό κοινό πολιτικό/στρατιωτικό όργανο—η Εθνική Εκτελεστική Επιτροπή για τον εντοπισμό θέσης, την πλοήγηση και τον χρονισμό βάσει διαστήματος—επιβλέπει το GPS. Η Πολεμική Αεροπορία των ΗΠΑ το διατηρεί και το λειτουργεί.
- Από το 2017, 24 δορυφόροι GPS κυκλώνουν τη Γη.
- Το GPS είναι απαραίτητο για συσκευές, ανέσεις και υπηρεσίες που θεωρούμε δεδομένες καθημερινά, όπως το κινητό τηλέφωνα, ρολόγια, υπολογιστές, πρόγνωση καιρού, παροχή ενέργειας, πλοήγηση και έκτακτη ανάγκη/καταστροφή απάντηση.
- Πολλές βιομηχανίες βασίζονται στην ακρίβεια του GPS, συμπεριλαμβανομένων των τραπεζών, των κατασκευών, της αεροπορίας, της ναυτιλίας και της γεωργίας.
- Το GPS είναι ζωτικής σημασίας για την εθνική ασφάλεια. Όλος ο νέος στρατιωτικός εξοπλισμός είναι εξοπλισμένος με GPS.
- Το GPS ενημερώνει τα συστήματα αεροπορικών, θαλάσσιων και οδικών μεταφορών του κόσμου.