Svi navigacijski sustavi u automobilu, aplikacije za vožnju i mobilne navigacijske aplikacije poput Google Maps oslanjaju se na GPS kako bi nas doveli od točke A do točke B. Ali što je GPS i kako radi?
Što je sustav globalnog pozicioniranja?
Global Positioning System (GPS) je navigacijski sustav u vlasništvu vlade Sjedinjenih Država koji se sastoji od tri glavna segmenta:
- Svemirski segment je navigacijski sustav od najmanje 31 satelita, od kojih su 24 (ili više) obično u letu i operativni. Ovi sateliti lete unutar Zemljine orbite na visini od 12 550 milja. Svaki pojedinačni satelit obično kruži oko Zemlje dva puta dnevno.
- Kontrolni segment je međunarodna mreža kontrolnih stanica koje prate, prate i održavaju satelite u orbiti. Ove kontrolne stanice također mogu slati podatke ili naredbe satelitima. Kontrolni segment sastoji se od 16 nadzornih stanica, dvije glavne kontrolne stanice (jedna glavna i jedna zamjenska) i 11 zapovjednih i kontrolnih antena (četiri zemaljske antene i sedam stanica za daljinsko praćenje Air Force Satellite Control Network).
- Korisnički segment je za civile i naše GPS uređaje, poznate i kao GPS prijemnici budući da primaju signale sa satelita u orbiti kako bi odredili naše lokacije.
Tko je izumio GPS?
Četiri osobe koje se obično pripisuju zaslugama za izum GPS-a su Ivan Getting, Bradford Parkinson, Roger L. Easton i Gladys West. Prema Lemelson-MIT-u, Getting je bio taj koji je prvi zamislio GPS kakav danas poznajemo kao koncept koji uključuje korištenje "sustava satelita za proizvodnju preciznih podataka o pozicioniranju objekata koji se brzo kreću kao što su projektili i zrakoplovi"."
Parkinsonov doprinos GPS-u došao je 1972. godine, kada je preuzeo vodeću ulogu u vođenju GPS programa Ministarstva obrane Sjedinjenih Država. U ovoj ulozi, Parkinson je mogao graditi na Gettingovim originalnim idejama. Do 1978. Parkinsonov projekt razvoja GPS-a, poznat kao NAVSTAR GPS sustav, bio je dovršen i točan unutar tri metra.
Roger L. Easton također je pridonio razvoju GPS-a i nazivaju ga "ocem GPS-a." Eastonov doprinos bio je rezultat rješavanja problema vezanog uz praćenje satelita. U nastojanju da uskladi vrijeme stanica za praćenje, Easton je razvio navigacijski sustav koji se temelji na vremenu postavljanjem satova u satelite, omogućujući im da točnije detektiraju točnu lokaciju korisnika na zemlji. Easton je ovaj sustav nazvao "Timation", a Ministarstvo obrane SAD-a na kraju je uključilo njegove značajke u razvoj Globalnog sustava za pozicioniranje.
Posljednje, ali ne manje važno, matematičarka Gladys West također je zaslužna za svoj doprinos razvoju GPS-a. Westov doprinos bio je njezin rad na razvoju modela Zemlje koji je uzimao u obzir varijacije u obliku Zemlje uzrokovane gravitacijom i drugim silama. Westov model Zemlje općenito se smatra temeljnim elementom GPS projekta.
Kako GPS radi i kako se njime upravlja?
Sustav globalnog pozicioniranja oslanja se na odnos između GPS satelita i prijemnika na uređajima koji podržavaju GPS. Prema GPS tehnološkoj tvrtki Garmin, tvrtki za GPS tehnologiju, Global Positioning System radi kada GPS sateliti odašilju "jedinstveni signal i orbitalne parametre koji omogućuju GPS uređajima da dekodiraju i izračunaju točnu lokaciju satelita."
Iz ovog prijenosa, GPS uređaji mogu izračunati lokaciju korisnika mjerenjem vremena potrebnog za primanje signala. Taj se izračun zatim kombinira s mjerenjima udaljenosti s nekoliko drugih satelita. Kako bi ispravno izračunao zemljopisnu širinu i dužinu osobe, GPS uređaj mora primiti signal od najmanje tri satelita. Za izračun nadmorske visine potreban je signal najmanje četiri satelita. Većina GPS prijamnika će primati i pratiti signale najmanje osam satelita, ali ovaj broj može varirati ovisno o vašoj lokaciji i vremenu.
Prema GPS.gov, sustav globalnog pozicioniranja održavaju i njime upravljaju Zračne snage SAD-a. Zračne snage SAD-a "razvijaju, održavaju i upravljaju" sa 24 satelita i kontrolnih stanica smještenih diljem svijeta koje čine sustav.
Izvan auto GPS sustava: svakodnevna upotreba GPS-a
GPS nije samo za pronalaženje puta kući. Druge upotrebe GPS-a uključuju:
- GPS nosivi uređaji, poput GPS satova, mogu se koristiti za praćenje djece, kućnih ljubimaca i starijih osoba.
- Dronovi kojima upravlja GPS koriste se za snimanje kadrova iz ptičje perspektive u filmovima. GPS se također koristi u filmskoj industriji za traženje lokacije.
- Geocaching se može koristiti za postavljanje potrage za smetlarima skrivanjem predmeta na određenim lokacijama, a zatim učitavanjem karata na mrežu kako bi ih drugi ljudi mogli tražiti pomoću GPS uređaja.
- Vaša lokalna elektroprivreda može koristiti GPS za praćenje nestanaka struje.
