En översikt över hur GPS-teknik fungerar
Global Positioning System (GPS) möjliggörs av en grupp satelliter i jordens omloppsbana. Konstellationen av satelliter sänder exakta signaler, vilket tillåter GPS mottagare på marken för att beräkna och visa platsinformation för användarna. GPS: en ägs av USA.
Genom att fånga signaler från satelliter kan GPS-mottagare använda den matematiska principen om trilatering för att fastställa geografiska platser. Med tillägg av datorkraft och minne som vägkartor, intressanta platser och topografi information kan GPS-mottagare konvertera information om plats, hastighet och tid till en användbar display formatera.
Uppfinningen och utvecklingen av GPS
GPS skapades ursprungligen av USA: s försvarsdepartement (DoD) som en militär applikation. Systemet har varit aktivt sedan början av 1980-talet men inte blivit tillgängligt för civila förrän i slutet av 1990-talet. Konsument-GPS har sedan dess blivit en mångmiljardindustri med ett brett utbud av produkter, tjänster och internetbaserade verktyg. Som med de flesta teknologier pågår utvecklingen av detta; även om det är ett sant modernt underverk inser ingenjörer dess begränsningar och arbetar kontinuerligt för att övervinna dem.
GPS-för- och nackdelar.
Förmågor
Fungerar exakt i alla väderförhållanden, dygnet runt och runt om i världen.
Ingen prenumerationsavgift för att använda GPS-signaler.
Generellt noggrann inom 15 meter. Nyare modeller med Wide Area Augmentation System (WAAS)-signaler är exakta inom tre meter.
Begränsningar
Kan blockeras av tät skog, kanjonväggar, skyskrapor, broar eller väggar, vilket gör exakt GPS-navigering svår.
Fungerar inte bra i inomhus eller underjordiska utrymmen.
Satellitunderhåll, radiostörningar och solstormar kan orsaka täckningsluckor.
En internationell insats
Den USA-ägda och -styrda GPS: en är världens mest använda rymdbaserade satellitnavigeringssystem. Rysslands GLONASS-satellitkonstellation tillhandahåller också en global satellitnavigeringstjänst. Vissa konsument GPS-enheter använda båda systemen för att förbättra noggrannheten och öka sannolikheten för att fånga tillräckligt med platsdata.
Intressanta fakta om GPS
Hur GPS fungerar är ett mysterium för många av de människor som använder det varje dag. Dessa punkter kan överraska dig:
- Militär GPS använder två frekvenser, medan civila bara använder en. Detta ökar noggrannheten. GPS-enheter med dubbla frekvenser är tillgängliga för civila, men deras kostnad och storlek gör dem opraktiska.
- Den amerikanska regeringen är engagerad i en pågående, mångmiljard dollar förbättrings- och moderniseringsprogram.
- Amerikanska skattebetalare finansierar världens GPS-tjänster, mestadels genom försvarsdepartementet. Budgeten för 2017 var cirka 900 miljoner dollar.
- Ett amerikanskt gemensamt civilt/militärt organ – National Executive Committee for Space-Based Positioning, Navigation and Timing – övervakar GPS: en. Det amerikanska flygvapnet underhåller och driver det.
- Från och med 2017 cirkulerar 24 GPS-satelliter runt jorden.
- GPS är avgörande för enheter, bekvämligheter och tjänster som vi tar för givna varje dag, till exempel mobil telefoner, klockor, datorer, väderprognoser, energileverans, navigering och nöd/katastrof svar.
- Många industrier förlitar sig på noggrannheten hos GPS, inklusive bank, konstruktion, flyg, sjöfart och jordbruk.
- GPS är avgörande för nationell säkerhet. All ny militär utrustning är GPS-utrustad.
- GPS informerar världens luft-, sjö- och vägtransportsystem.