GPS to system pozycjonowania satelitarnego, dzięki któremu możemy znać długość i szerokość geograficzną obiektu w danym momencie
Urządzeń z wbudowanym odbiornikiem GPS jest wiele: nawigacje, smartfony, tablety, smartwatche i zegarki, by wymienić tylko kilka. Używamy ich głównie do śledzenia naszej pozycji oraz do uzyskiwania wskazówek. Dużo mówimy o GPS, ale prawdopodobnie niewiele osób wie, jak on naprawdę działa. Co to jest GPS?
Zacznijmy od podstaw. GPS to skrót od Global Positioning System, a więc jest to globalny system pozycjonowania. System GPS umożliwia lokalizowanie długości i szerokości geograficznej obiektów i osób. Odbywa się to za pomocą satelitów, które stacjonują na orbicie ziemskiej i umożliwiają poznanie dokładnej lokalizacji danego miejsca w dowolnym momencie. Satelity zawierają zegar atomowy, który z dokładnością do tysięcznej części sekundy oblicza czas, jaki upływa od zgłoszenia żądania przez odbiornik GPS do odpowiedzi uzyskanej przez same satelity.
Na świecie istnieje kilka globalnych systemów pozycjonowania. Najbardziej znany jest NAVSTAR, który jest skrótem od Navigation System with Timing And Ranging Global Positioning System i jest tym, co wszyscy nazywamy GPS. Stworzony przez Departament Obrony USA dla wojska, stał się popularny do użytku cywilnego. System NAVSTAR korzysta łącznie z 31 satelitów. GLONASS to skrót od GLObal NAvigation Satellite System i jest to system pozycjonowania używany przez Rosjan. Składa się on w sumie z 31 satelitów, z których tylko 24 są operacyjne. Europa posiada również swój własny system pozycjonowania (GALILEO), działający od 2016 r. i składający się z 30 satelitów. BEIDOU to system chiński, a IRNSS to system indyjski.
Jak działa system GPS
System GPS opiera się głównie na zegarach atomowych w satelitach słonecznych. Aby zrozumieć, jak działa GPS, najlepiej podać przykład. Na orbicie okołoziemskiej stacjonuje 31 satelitów, które w każdej chwili przesyłają swoją pozycję do wież kontrolnych. Gdy odbiornik GPS jest włączony, odbiera informacje o położeniu różnych satelitów. Poprzez triangulację otrzymanych danych może określić swoją własną pozycję. Geolokalizacja jest zawsze bardzo dokładna, co najwyżej może wystąpić błąd kilku metrów, spowodowany głównie zakłóceniami.
Elementy systemu GPS
Trzy różne instrumenty muszą działać w idealnej harmonii, aby zapewnić doskonałe funkcjonowanie systemu GPS: segment kosmiczny, segment kontrolny i segment użytkownika.
Segment kosmiczny składa się z satelitów, które stacjonują na orbicie okołoziemskiej pod kątem 55 stopni do równika. Każdy satelita przechodzi nad tym samym punktem co 24 godziny.
Segment kontrolny to pięć ośrodków, które obsługują wszystkie informacje wysyłane przez satelity. Wszystkie stacje segmentu kontrolnego znajdują się w pobliżu równika: w Colorado Springs w USA, na Hawajach, Wyspie Wniebowstąpienia, Diego Garcia i Kwajalein. Najważniejszym ośrodkiem kontrolnym jest ten w Colorado Springs, który koryguje wszystkie błędne informacje wysyłane przez satelity.
Segment użytkowników to nic innego jak odbiorniki GPS na Ziemi. Na przykład smartfony, nawigacje satelitarne i zegarki.