Všechny automobilové navigační systémy, řidičské aplikace a mobilní navigační aplikace, jako jsou Mapy Google, všechny spoléhají na GPS, aby nás dostaly z bodu A do bodu B. Ale co je GPS a jak funguje?
Co je Global Positioning System?
Global Positioning System (GPS) je navigační systém vlastněný vládou Spojených států, který se skládá ze tří hlavních segmentů:
- Segment vesmíru je navigační systém s nejméně 31 satelity, z nichž 24 (nebo více) je obvykle v provozu a je v provozu. Tyto satelity létají na oběžné dráze Země ve výšce 12 550 mil. Každý jednotlivý satelit obvykle oběhne Zemi dvakrát denně.
- Control Segment je mezinárodní síť kontrolních stanic, které sledují, monitorují a udržují satelity na oběžné dráze. Tyto řídicí stanice mohou také odesílat data nebo příkazy satelitům. Řídicí segment se skládá z 16 monitorovacích stanic, dvou hlavních řídicích stanic (jedna hlavní a jedna alternativní) a 11 příkazových a řídicích antén (čtyři pozemní antény a sedm vzdálených sledovacích stanic družicové řídicí sítě letectva).
- Segment Uživatelský segment je určen pro civilisty a naše zařízení GPS, známá také jako přijímače GPS, protože přijímají signály ze satelitů na oběžné dráze, aby přesně určily naši polohu.
Kdo vynalezl GPS?
Čtyři lidé, kterým se obvykle připisuje vynález GPS, jsou Ivan Getting, Bradford Parkinson, Roger L. Easton a Gladys West. Podle Lemelson-MIT to byl Getting, kdo si poprvé představil GPS, jak jej dnes známe, jako koncept zahrnující použití „systému satelitů pro vytváření přesných polohovacích dat pro rychle se pohybující objekty, jako jsou střely a letadla."
Parkinsonův příspěvek k GPS přišel v roce 1972, kdy převzal hlavní roli v řízení programu GPS Ministerstva obrany Spojených států. V této roli mohl Parkinson stavět na původních Gettingových nápadech. V roce 1978 byl dokončen Parkinsonův projekt vývoje GPS, známý jako NAVSTAR GPS systém, s přesností do tří metrů.
Roger L. Easton také přispěl k vývoji GPS a byl nazýván „otcem GPS“. Eastonův příspěvek byl výsledkem řešení problému souvisejícího se sledováním satelitů. Ve snaze synchronizovat časování sledovacích stanic vyvinul Easton navigační systém založený na čase umístěním hodin do satelitů, což jim umožňuje přesněji detekovat přesnou polohu uživatelů na zemi. Easton nazval tento systém „Timation“a ministerstvo obrany USA nakonec začlenilo jeho funkce do vývoje globálního polohovacího systému.
V neposlední řadě se za svůj příspěvek k rozvoji GPS připisuje také matematička Gladys West. Westovým příspěvkem byla její práce při vývoji modelu Země, který zohledňoval změny tvaru Země způsobené gravitací a jinými silami. Westův model Země je široce považován za základní prvek projektu GPS.
Jak funguje GPS a jak se spravuje?
Globální polohový systém se opírá o vztah mezi satelity GPS a přijímači na zařízeních s podporou GPS. Podle společnosti Garmin, technologické společnosti GPS, společnosti zabývající se technologií GPS, funguje systém Global Positioning System, když satelity GPS vysílají „jedinečný signál a orbitální parametry, které umožňují zařízením GPS dekódovat a vypočítat přesnou polohu satelitu.“
Z tohoto přenosu jsou zařízení GPS schopna vypočítat polohu uživatelů měřením doby, kterou zabere příjem signálu. Tento výpočet je pak kombinován s měřením vzdálenosti z několika dalších satelitů. Aby bylo možné správně vypočítat zeměpisnou šířku a délku osoby, musí zařízení GPS přijímat signál alespoň ze tří satelitů. Výpočet nadmořské výšky vyžaduje signál alespoň čtyř satelitů. Většina přijímačů GPS bude přijímat a sledovat signály alespoň osmi satelitů, ale tento počet se může lišit v závislosti na vaší poloze a čase.
Podle GPS.gov je globální polohový systém udržován a provozován americkým letectvem. Americké letectvo „vyvíjí, udržuje a provozuje“24 satelitů a řídicích stanic umístěných po celém světě, které tvoří systém.
Beyond Car GPS Systems: Každodenní použití pro GPS
GPS není jen pro nalezení cesty domů. Mezi další využití GPS patří:
- Nositelná zařízení GPS, jako jsou hodinky GPS, lze použít ke sledování dětí, domácích mazlíčků a starších osob.
- Drony řízené GPS se používají k natáčení záběrů z ptačí perspektivy ve filmech. GPS se také používá ve filmovém průmyslu pro vyhledávání polohy.
- Geocaching lze použít k nastavení lovu mrchožroutů skrytím položek na určitých místech a poté nahráním map online, aby je ostatní lidé mohli hledat pomocí zařízení GPS.
- Vaše místní energetická společnost může používat GPS ke sledování výpadků proudu.
