آخرین باری که از تلفن خود برای استفاده از نقشه های Google مکان دقیق شما را مشخص می کنند در نقشه استفاده کردید ، آیا هرگز متوقف شده اید و تعجب می کنید که GPS چگونه اینقدر دقیق کار می کند؟
سیستم موقعیت یابی جهانی (GPS) سیستم در واقع توسط وزارت دفاع آمریكا در سال 1973 (معروف به NAVSTAR) راه اندازی شد. در سال 1993 ، 24 ماهواره GPS در مدار زمین قرار داشتند و داده های مداری و موقعیتی را منتشر می کردند که ارتش می توانست برای اهداف ناوبری و سایر اهداف نظامی از آنها استفاده کند. امروز ، از این نوشتار ، 28 مورد وجود دارد.
در دهه 1980 ، داده های منتقل شده از ماهواره های GPS برای عموم باز شد ، که بازاری کل برای مجموعه وسیعی از دستگاه های ناوبری GPS موجود است. امروز.
از زمان نوشتن این مقاله ، روسیه ، چین ، اروپا و هند همه سیستمهای GPS فعال خود را دارند. ژاپن سیستم GPS خود را توسعه داده است که در سال 2023 به بهره برداری رسیده است.
GPS چگونه کار می کند؟
در حالی که مبتنی بر فناوری GPS ماهواره ای است که مبتنی بر آن است. پیشرفته ، نحوه عملکرد سیستم بسیار چشمگیر است.
برای هر سیستم ناوبری GPS شخصی سه جزء وجود دارد.
In_content_1 همه: [300x250] / dfp: [ 640x360]->گیرنده های GPS از یک ریاضیات استفاده می کنند. اصولی که برای محاسبه مکان خاص خود به عنوان مثلث معروف است.
مثلثی سازی GPS چگونه کار می کند؟
از هر نقطه روی کره زمین ، اگر گیرنده GPS را نگه دارید (مانند دستگاه تلفن خود) ، گیرنده GPS از ساعتهای هماهنگ شده در هر یک از ماهواره های GPS که در بالای سر قرار دارد ، تمبرهای زمانی دریافت می کند. بین جایی که در کنار هر ماهواره ایستاده اید.
این گیرنده GPS شعاع کره را با ماهواره های موجود در مرکز ، و موقعیت مکانی شما در حاشیه کره فراهم می کند. p>
از آنجا که هر ماهواره در یک پیش بینی می کند در مدار زمین ، گیرنده می تواند از یک almanac ذخیره شده در موقعیت شناخته شده کنونی همه ماهواره های GPS استفاده کند تا مشخص کند که در آن ، تقریباً آن ماهواره ها در حال حاضر روی زمین واقع شده اند.
با موقعیت شناخته شده هر ماهواره و فاصله اندازه گیری شده بین آن ماهواره ها و موقعیت شما ، دریافت GPS شما قادر است مکان تقریبی شما را با تعیین محل تقاطع آن سه کره در سطح زمین محاسبه کند.
سپس گیرنده آن مکان را برای شما در نقشه نشان می دهد.
سه ماهواره مکان خشن را فراهم می کند ، و گیرنده های GPS برای تعیین ارتفاع فعلی شما به یک سیگنال چهارم از یک ماهواره GPS دیگر نیاز دارند. سطح زمین با استفاده از یک اصل ریاضی دیگری شناخته شده به عنوان trilateration است.
چگونه سنسور GPS تلفن شما کار می کند
بیشتر تلفن های هوشمند مدرن امروزه مجهز به تراشه گیرنده GPS هستند. این تراشه می تواند سیگنال های رادیویی را از ماهواره های GPS دریافت کند.
ساعت تلفن شما یک ساعت اتمی نیست ، بنابراین زمان آن با ساعتهای اتمی ماهواره ها در مدار همگام نمی شود. با این حال ، این مهم نیست که محاسبه مکان با استفاده از سیگنال های آن ماهواره ها انجام شود.
به این دلیل است که گیرنده GPS تلفن شما روی داده های دریافت شده از ماهواره ها و پایگاه داده ای از مکان های شناخته شده ماهواره ای در سراسر زمین متمرکز است. از آنجا که همه ماهواره ها دارای ساعت اتمی هستند ، زمان کنونی در هر ماهواره در هر لحظه دقیقاً یکسان است.
اما به دلیل فاصله گرفتن از ماهواره و این واقعیت که سیگنال های رادیویی سفر می کنند با سرعت نور ، اختلافات بین هر یک از زمانهای دریافتی فاصله بین تلفن شما و هرکدام از ماهواره ها را نشان می دهد.
در اینجا چگونگی عملکرد این فرایند GPS آورده شده است:
این به گیرنده GPS شما می گوید این که 1 ثانیه طول بکشد تا سیگنال رادیویی از ماهواره 1 به آن برسد ، 2 ثانیه از ماهواره 2 و 3 ثانیه از ماهواره باشد. 3. سرعت نور یک ثابت شناخته شده از 299،792،458 متر در ثانیه است.
با استفاده از ریاضی ساده ، گیرنده ca n محاسبه کنید که فاصله آن تقریباً 300 هزار متر از ماهواره 1 ، 600 هزار متر از ماهواره 2 و 900 هزار متر از ماهواره است. 3.
با استفاده از یک جدول جستجو از یک پایگاه داده ماهواره ای GPS ، گیرنده GPS تلفن شما از موقعیت فعلی تقریبی فعلی در سراسر هر سه ماهواره می داند ، که مختصات طول و عرض جغرافیایی هر سه را فراهم می کند.
با آن اطلاعات ، تلفن شما قادر است مختصات طول و عرض خود را را روی زمین محاسبه کند.
با استفاده از مختصات شناخته شده خود ، گیرنده GPS شما می تواند از فاصله اندازه گیری شده استفاده کند بین خود و یک ماهواره چهارم برای تعیین ارتفاع در بالای زمین که در آن قرار دارید
یک سیستم موقعیت یابی دستیار دستیار چیست؟
قبل از اینکه تلفن های هوشمند ادغام مدار GPS را شروع کنند ، مردم معمولاً از گیرنده های GPS دستی استفاده می کردند که باتری های AA را خاموش می کردند. یا آنها واحدهای GPS را در اتومبیل ها نصب می کردند که به باتری تلفن متصل بودند.
این به این دلیل است که ارتباطات رادیویی به قدرت بیشتری نیاز دارد. محدودیت این امر این است که شما اغلب باید چندین دقیقه صبر کنید تا گیرنده GPS به اندازه کافی ماهواره های GPS را محاسبه کند تا موقعیت شما را محاسبه کند. مثلث سلولی مدت ها قبل از فعال شدن تلفن های GPS ، آنها می توانند از سیگنال هایی که از برج های تلفن همراه آمده اند برای ترسیم موقعیت شما ، با استفاده از همان نوع جدول زمانی مثلث و فن آوری مسافت مانند ماهواره های GPS استفاده کنند.
متأسفانه به دلیل تلفن همراه برج ها در سطح زمین هستند ، این محاسبه پیمایش بسیار دقیق تر است. بنابراین نرم افزار GPS هوشمند تلفن همراه شما برای تعیین موقعیت تقریبی شما ابتدا از مثلث سازی سیگنال سلولی استفاده می کند و بعد از آماده شدن اطلاعات GPS ماهواره ای ، آن موقعیت را به روز کنید. به روزرسانی های مکان مورد نیاز است. به همین دلیل ممکن است وقتی داده های دقیق تری وجود دارد ، مکان خود را ببینید در Google Maps گاه به گاه به مکان جدید بروید.