Toate sistemele de navigație din mașină, aplicațiile de conducere și aplicațiile de navigare mobilă precum Google Maps se bazează pe GPS pentru a ne duce de la punctul A la punctul B. Dar ce este GPS-ul și cum funcționează?
Ce este sistemul de poziționare globală?
Sistemul de poziționare globală (GPS) este un sistem de navigație deținut de guvernul Statelor Unite, care este format din trei segmente principale:
- Segmentul spațial este un sistem de navigație format din cel puțin 31 de sateliți, dintre care 24 (sau mai mulți) sunt de obicei în zbor și operaționali. Acești sateliți zboară pe orbita Pământului la o altitudine de 12.550 mile. Fiecare satelit individual înconjoară de obicei Pământul de două ori pe zi.
- Segmentul de control este o rețea internațională de stații de control care urmăresc, monitorizează și mențin sateliții pe orbită. Aceste stații de control pot trimite și date sau comenzi către sateliți. Segmentul de control este alcătuit din 16 stații de monitorizare, două stații de control principal (una principală și una alternativă) și 11 antene de comandă și control (patru antene la sol și șapte stații de urmărire la distanță a rețelei de control prin satelit al forțelor aeriene).
- Segmentul de utilizatori este destinat civililor și dispozitivelor noastre GPS, cunoscute și sub numele de receptoare GPS, deoarece primesc semnale de la sateliții aflați pe orbită pentru a ne identifica locațiile.
Cine a inventat GPS-ul?
Cei patru oameni care de obicei sunt creditați cu inventarea GPS-ului sunt Ivan Getting, Bradford Parkinson, Roger L. Easton și Gladys West. Potrivit Lemelson-MIT, Getting a fost cel care a imaginat pentru prima dată GPS-ul așa cum îl cunoaștem astăzi ca un concept care implică utilizarea „un sistem de sateliți pentru a produce date precise de poziționare pentru obiecte care se mișcă rapid, cum ar fi rachetele și avioanele.„
Contribuția lui Parkinson la GPS a venit în 1972, când a preluat rolul principal în conducerea programului GPS al Departamentului de Apărare al Statelor Unite. În acest rol, Parkinson a putut să se bazeze pe ideile originale ale lui Getting. Până în 1978, proiectul de dezvoltare GPS al lui Parkinson, cunoscut sub numele de sistemul GPS NAVSTAR, fusese finalizat și cu precizie în trei metri.
Roger L. Easton a contribuit, de asemenea, la dezvoltarea GPS-ului și a fost numit „părintele GPS-ului”. Contribuția lui Easton a fost rezultatul rezolvării unei probleme legate de urmărirea sateliților. În efortul de a sincroniza cronometrarea stațiilor de urmărire, Easton a dezvoltat un sistem de navigație bazat pe timp prin plasarea ceasurilor în sateliți, permițându-le să detecteze mai precis locația exactă a utilizatorilor pe sol. Easton a numit acest sistem „Timation”, iar Departamentul de Apărare al SUA a ajuns să-și încorporeze caracteristicile în dezvoltarea Sistemului de poziționare globală.
Nu în ultimul rând, matematicianul Gladys West este, de asemenea, creditat pentru contribuția ei la dezvoltarea GPS. Contribuția lui West a fost munca ei în dezvoltarea unui model al Pământului care să țină seama de variațiile de formă a Pământului cauzate de gravitație și alte forțe. Modelul Pământului din Vest este considerat în general un element de bază al proiectului GPS.
Cum funcționează GPS-ul și cum este gestionat?
Sistemul de poziționare globală se bazează pe relația dintre sateliții GPS și receptorii de pe dispozitivele compatibile cu GPS. Potrivit companiei de tehnologie GPS Garmin, o companie de tehnologie GPS, Global Positioning System funcționează atunci când sateliții GPS transmit „un semnal unic și parametri orbitali care permit dispozitivelor GPS să decodeze și să calculeze locația precisă a satelitului.”
Din această transmisie, dispozitivele GPS pot calcula locația utilizatorilor măsurând timpul necesar pentru a primi semnalul. Acest calcul este apoi combinat cu măsurătorile distanței de la alți câțiva sateliți. Pentru a calcula corect latitudinea și longitudinea unei persoane, un dispozitiv GPS trebuie să primească un semnal de la cel puțin trei sateliți. Calcularea altitudinii necesită semnalul a cel puțin patru sateliți. Majoritatea dispozitivelor receptor GPS vor primi și urmări semnalele a cel puțin opt sateliți, dar acest număr poate varia în funcție de locația dvs. și de ora.
Conform GPS.gov, Sistemul de poziționare globală este întreținut și operat de Forțele Aeriene ale SUA. U. S. Air Force „dezvoltă, întreține și operează” cei 24 de sateliți și stații de control situate în întreaga lume care alcătuiesc sistemul.
Dincolo de sistemele GPS auto: utilizări zilnice pentru GPS
GPS nu este doar pentru a vă găsi drumul spre casă. Alte utilizări pentru GPS includ:
- Dispozitivele GPS purtate, cum ar fi ceasurile GPS, pot fi folosite pentru a urmări copiii, animalele de companie și persoanele în vârstă.
- Dronele controlate prin GPS sunt folosite pentru a filma în filme fotografii cu vedere de pasăre. GPS-ul este folosit și în industria cinematografică pentru căutarea locației.
- Geocaching poate fi folosit pentru a configura vânătoare de scavenger ascunzând articole în anumite locații, apoi încărcând hărți online pentru ca alte persoane să le caute cu dispozitive GPS.
- Compania dvs. de energie electrică locală poate folosi GPS pentru a urmări întreruperile de curent.
