Hvordan fungerer GPS-modtagere?
GPS-modtagere (Global Positioning System) bruger en interessant teknik til at forhindre folk i at gå tabt. Ikke alle GPS-modtagere er dog ens. Nogle af de mindre dyre GPS-modtagere af "lomme" -størrelse kan have mere vanskeligheder med at fortælle dig, hvor du er, når du f.eks. Bruges i tæt skovklædte områder. De fleste GPS-modtagere kan dog ganske præcist forhindre en i at gå tabt eller hjælpe en med at finde en vej ud, hvis man går tabt.
GPS-modtagere patches ind i et system med 27 satellitter, der kredser rundt om Jorden. De har hver en elektronisk almanak, der fortæller dem, hvor hver satellit skal være til enhver tid. De modtager data fra satellitterne om, hvor modtageren befinder sig. Den måde dette fungerer på er gennem en teknik kaldet tredimensionel trilateration.
Når en person forsøger at finde sin placering, henter GPS-modtageren signaler fra tre eller flere af de nærmeste satellitter. Hver satellit måler GPS-modtagere som en afstand fra satellitten. Med flere målinger opnås større nøjagtighed, da hver nye måling hjælper med at identificere den nøjagtige placering af personen på jorden.
Det hjælper med at forstå dette ved at evaluere todimensionel trilateration. En mistet person beder tre personer om retninger. Han får at vide af den første person, "Du er 80 miles fra Sacramento." Den anden person fortæller ham, “Du er 40 miles fra San Jose.” Den tredje person bemærker, “Du er 60 miles fra Santa Rosa.” Af når man sammenligner disse værdier, kunne personen konkludere, at han er i San Francisco. Mere information ville gøre disse sammenligninger endnu lettere.
Satellitterne og GPS-modtagerne bruger tredimensionel trilateration, da de ikke måler flade afstande, men afstande fra satellitter til jorden. De fleste mennesker er inden for modtagerområdet på mindst tre GPS-modtagere på ethvert givet tidspunkt, og dette hjælper specifikt med at identificere, hvor de er. Størst nøjagtighed opnås, når GPS-modtagere kan nå mindst fire satellitter.
GPS-modtagere måler afstanden ved at måle den tid det tager for et signal at nå en given satellit. For at opnå den bedste nøjagtighed kræver normalt GPS-modtageren og satellitten atomur for ekstrem nøjagtighed. Atomure er imidlertid ekstremt dyre. Så kun satellitten er udstyret med et atomur. GPS-modtagere har et kvartsur, der nulstilles i henhold til satellitlæsninger fra et atomur.
Nogle unøjagtigheder forekommer i GPS-modtagere, fordi de er afhængige af, at radiobølger alle kører med samme hastighed. Dette er ikke tilfældet. I byer kan radiobølger afvise skyskrabere og skæve resultater. En af rettelserne til dette er at have stationære GPS-stationer på jorden, der kan se på GPS-resultater og løse kendte problemer.
Der foretages kontinuerlige ændringer til nyere GPS-modtagere for at hente signalerne fra flere satellitter og tage højde for små ændringer, der kan påvirke målingerne. Imidlertid er vi med GPS-modtagere på vej til at sætte os selv i stand til aldrig at gå tabt igen.