Všetky navigačné systémy do auta, aplikácie pre šoférovanie a mobilné navigačné aplikácie, ako sú Mapy Google, sa spoliehajú na GPS, aby nás dostali z bodu A do bodu B. Čo je to však GPS a ako funguje?
Čo je globálny systém určovania polohy?
Global Positioning System (GPS) je navigačný systém vlastnený vládou Spojených štátov, ktorý sa skladá z troch hlavných segmentov:
- Segment vesmíru je navigačný systém s najmenej 31 satelitmi, z ktorých 24 (alebo viac) je zvyčajne v prevádzke a je v prevádzke. Tieto satelity lietajú na obežnej dráhe Zeme vo výške 12 550 míľ. Každý jednotlivý satelit zvyčajne obehne Zem dvakrát denne.
- Control Segment je medzinárodná sieť riadiacich staníc, ktoré sledujú, monitorujú a udržiavajú satelity na obežnej dráhe. Tieto riadiace stanice môžu tiež posielať dáta alebo príkazy satelitom. Riadiaci segment pozostáva zo 16 monitorovacích staníc, dvoch hlavných riadiacich staníc (jedna hlavná a jedna náhradná) a 11 príkazových a riadiacich antén (štyri pozemné antény a sedem staníc diaľkového sledovania satelitnej riadiacej siete vzdušných síl).
- Segment Používateľský segment je určený pre civilistov a naše zariadenia GPS, známe tiež ako prijímače GPS, pretože prijímajú signály zo satelitov na obežnej dráhe, aby určili našu polohu.
Kto vynašiel GPS?
Štyria ľudia, ktorým sa zvyčajne pripisuje vynález GPS, sú Ivan Getting, Bradford Parkinson, Roger L. Easton a Gladys West. Podľa Lemelson-MIT to bol Getting, kto si prvýkrát predstavil GPS, ako ho dnes poznáme, ako koncept zahŕňajúci použitie „systému satelitov na vytváranie presných údajov o polohe pre rýchlo sa pohybujúce objekty, ako sú rakety a lietadlá."
Parkinsonov príspevok k GPS prišiel v roku 1972, keď prevzal vedúcu úlohu pri riadení programu GPS Ministerstva obrany Spojených štátov amerických. V tejto úlohe mohol Parkinson stavať na pôvodných Gettingových nápadoch. V roku 1978 bol dokončený Parkinsonov projekt vývoja GPS, známy ako systém NAVSTAR GPS, s presnosťou do troch metrov.
Roger L. Easton tiež prispel k vývoju GPS a bol nazývaný "otcom GPS." Eastonov príspevok bol výsledkom riešenia problému súvisiaceho so sledovaním satelitov. V snahe synchronizovať načasovanie sledovacích staníc vyvinul Easton navigačný systém založený na čase umiestnením hodín do satelitov, čo im umožňuje presnejšie zistiť presnú polohu používateľov na zemi. Easton nazval tento systém „Timation“a Ministerstvo obrany USA nakoniec začlenilo jeho funkcie do vývoja globálneho systému určovania polohy.
V neposlednom rade sa za svoj príspevok k rozvoju GPS pripisuje aj matematička Gladys West. Westovým príspevkom bola jej práca pri vývoji modelu Zeme, ktorý zohľadňoval zmeny tvaru Zeme spôsobené gravitáciou a inými silami. Westov model Zeme je všeobecne považovaný za základný prvok projektu GPS.
Ako funguje GPS a ako sa spravuje?
Globálny pozičný systém sa spolieha na vzťah medzi satelitmi GPS a prijímačmi na zariadeniach s podporou GPS. Podľa technologickej spoločnosti GPS Garmin, spoločnosti zaoberajúcej sa technológiou GPS, globálny systém určovania polohy funguje, keď satelity GPS vysielajú „jedinečný signál a orbitálne parametre, ktoré umožňujú zariadeniam GPS dekódovať a vypočítať presnú polohu satelitu.“
Z tohto prenosu sú zariadenia GPS schopné vypočítať polohu používateľov meraním času, ktorý trvá príjem signálu. Tento výpočet sa potom kombinuje s meraniami vzdialenosti z niekoľkých ďalších satelitov. Aby bolo možné správne vypočítať zemepisnú šírku a dĺžku osoby, musí zariadenie GPS prijímať signál aspoň z troch satelitov. Výpočet nadmorskej výšky vyžaduje signál aspoň štyroch satelitov. Väčšina zariadení s prijímačom GPS bude prijímať a sledovať signály najmenej ôsmich satelitov, ale tento počet sa môže líšiť v závislosti od vašej polohy a aktuálneho času.
Podľa GPS.gov je globálny polohový systém udržiavaný a prevádzkovaný americkým letectvom. Americké letectvo „vyvíja, udržiava a prevádzkuje“24 satelitov a riadiacich staníc umiestnených po celom svete, ktoré tvoria systém.
Beyond Car GPS Systems: Každodenné použitie GPS
GPS nie je len na nájdenie cesty domov. Iné spôsoby použitia GPS zahŕňajú:
- Nositeľné zariadenia GPS, ako napríklad hodinky GPS, možno použiť na sledovanie detí, domácich zvierat a starších ľudí.
- Drony ovládané GPS sa používajú na natáčanie záberov z vtáčej perspektívy vo filmoch. GPS sa používa aj vo filmovom priemysle na vyhľadávanie polohy.
- Geocaching sa dá použiť na nastavenie lovu mrchožrútov skrytím položiek na určitých miestach a následným nahraním máp online, aby ich ostatní ľudia hľadali pomocou zariadení GPS.
- Vaša miestna energetická spoločnosť môže použiť GPS na sledovanie výpadkov elektriny.
