כיצד GPS התקנים השתמש Trilateration

Trilateration היא טכניקה מתמטית המשמשת מערכת מיקום גלובלית GPS (GPS) כדי לקבוע את מיקום המשתמש, מהירות, ואת גובה. על ידי קבלת כל הזמן וניתוח אותות רדיו מלווייני GPS מרובים וליישם את הגיאומטריה של מעגלים, כדורים, משולשים, מכשיר ה- GPS יכול לחשב את המרחק המדויק או טווח לכל הלוויין להיות במעקב.

איך trilateration עובד

Trilateration היא גרסה מתוחכמת של טריאנגולציה, אם כי היא אינה משתמשת במדידת זוויות בחישוביה. נתונים מלוויין יחיד מספק מקום כללי של נקודה בתוך שטח עגול גדול על פני כדור הארץ. הוספת נתונים מלוויין השני מאפשרת GPS כדי לצמצם את המיקום הספציפי של נקודה זו למטה לאזור שבו שני תחומים של נתונים לווין חופפים. הוספת נתונים מלוויין שלישי מספקת מיקום מדויק של הנקודה על פני כדור הארץ.

כל מכשירי ה- GPS דורשים שלושה לוויינים לחישוב מדויק של המיקום. נתונים מלוויין רביעי - או אפילו יותר מארבע לוויינים - משפר עוד יותר את הדיוק של המיקום של הנקודה, וגם מאפשר גורמים כגון גובה או, במקרה של מטוסים, גובה גם להיות מחושב. מקלטי GPS באופן שגרתי לעקוב אחר ארבעה עד שבעה לוויינים בו זמנית ולהשתמש trilateration לנתח את המידע.

לווייני GPS

מחלקת ההגנה של ארה"ב שומרת על 24 הלוויינים שממירים נתונים ברחבי העולם. מכשיר ה- GPS שלך יכול לשמור על קשר עם לפחות ארבעה לוויינים לא משנה היכן אתה נמצא על פני כדור הארץ, גם באזורים מיוערים או מטרופולינים העיקריים עם בניינים גבוהים. כל לוויין מקיף את כדור הארץ פעמיים ביום, באופן קבוע שולח אותות לכדור הארץ מגובה של כ- 12,500 קילומטרים. לוויינים לרוץ על אנרגיה סולארית יש סוללות גיבוי.

כאשר GPS נכשל

כאשר נווט GPS מקבל נתונים לוויין מספיק כי זה לא מסוגל לעקוב אחר לוויינים מספיק, trilateration נכשל. חסימות כגון מבנים גדולים או הרים עשויים גם לחסום אותות לוויין חלשים ולמנוע את החישוב המדויק של המיקום. מכשיר ה- GPS יזהיר את המשתמש בדרך כלשהי כי הוא אינו מסוגל לספק מידע מיקום נכון.

לוויינים עשויים גם להיכשל באופן זמני. איתותים עשויים לנוע לאט מדי בשל גורמים הטרופוספירה ו יונוספירה, למשל. אותות עשויים גם ping מחוץ תצורות מבנים מסוימים על כדור הארץ, גרימת שגיאה trilateration.

טכנולוגיות ומערכות GPS של הממשלה

GPS הוצג בשנת 1978 עם ההשקה של הלוויין הראשון מיקום גלובלית. הוא היה מבוקר ומשמש אך ורק על ידי ממשלת ארה"ב עד 1980. הצי המלא של 24 לוויינים פעילים בשליטת ארה"ב לא נכנס לשימוש רק ב -1994.

התקן GPS אינו שולח נתונים ללוויינים. התקני GPS, כגון טלפונים חכמים המצוידים בטכנולוגיה, יכולים גם להשתמש במערכות טלפוניות, כגון מגדלי טלפונים סלולריים ורשתות, וחיבורי אינטרנט כדי לשפר את דיוק המיקום. בעת שימוש אלה שתי מערכות, מכשיר GPS עשוי לשלוח נתונים החוצה למערכות אלה.

בגלל מערכת הלוויין GPS בבעלות ממשלת ארה"ב, והוא יכול להכחיש באופן סלקטיבי או להגביל את הגישה לרשת, מדינות אחרות פיתחו רשתות הלוויין שלהם GPS. אלו כוללים: