Hoje vamos falar sobre o que é GPS, como funciona esse sistema. Vamos prestar atenção ao desenvolvimento desta tecnologia, suas características funcionais. Também discutiremos o papel que os mapas interativos desempenham no sistema.
A História do GPS
A história do surgimento de um sistema de posicionamento global, ou determinação de coordenadas, começou nos Estados Unidos nos distantes anos 50, quando o primeiro satélite soviético foi lançado no espaço. Uma equipe de cientistas americanos que monitorou o lançamento notou que, à medida que o satélite se afastava, ele mudava uniformemente sua frequência de sinal. Após uma análise profunda dos dados, eles chegaram à conclusão de que com a ajuda de um satélite, com mais detalhes, sua localização e o sinal emitido, é possível determinar com precisão a localização e a velocidade de uma pessoa na Terra, bem como como vice-versa, a velocidade e localização de um satélite em órbita ao determinar as coordenadas exatas da pessoa. No final dos anos setenta, o Departamento de Defesa dos Estados Unidos lançou o sistema GPS para seus próprios fins e, alguns anos depois, tornou-se disponível para uso civil. Como funciona o sistema GPS agora? Exatamente como funcionava naquela época, de acordo com os mesmos princípios e fundamentos.
Rede de satélite
Mais de vinte e quatro satélites em órbita terrestre estão transmitindo âncoras de rádio. O número de satélites varia, mas sempre há o número certo em órbita para garantir o bom funcionamento, além de alguns deles estarem em reserva para que, se o primeiro falhar, eles assumam suas funções. Como a vida útil de cada um deles é de aproximadamente 10 anos, novas versões atualizadas estão sendo lançadas. Os satélites giram em seis órbitas ao redor da Terra a uma altitude inferior a 20 mil km, formando uma rede interligada, que é controlada por estações GPS. Estes últimos estão localizados em ilhas tropicais e estão conectados ao principal centro de coordenação nos EUA.
Como funciona um Navegador GPS?
Graças a esta rede, você pode descobrir a localização calculando o atraso do sinal dos satélites e usando essas informações para determinar as coordenadas. Como funciona o sistema GPS agora? Como qualquer rede de navegação no espaço, é totalmente gratuita. Funciona com alta eficiência em todas as condições climáticas e a qualquer hora do dia. A única compra que você deve ter é o próprio navegador GPS ou um dispositivo que suporte recursos de GPS. Na verdade, o princípio de operação do navegador é baseado em um esquema de navegação simples usado há muito tempo: se você souber exatamente o local onde o objeto marcador está localizado, o que é mais adequado para o papel de um marco e a distância dele até você, desenhe um círculo no qual marque seu ponto com um ponto.localização. Se o raio do círculo for grande, substitua-o por uma linha reta. Desenhe várias dessas tiras de sua possível localização em direção aos marcadores, o ponto de interseção das linhas indicará suas coordenadas no mapa. Os satélites acima, neste caso, apenas desempenham o papel desses objetos marcadores com uma distância de cerca de 18 mil km de sua localização. Apesar de orbitarem em grande velocidade, sua localização é constantemente monitorada. Cada navegador possui um receptor GPS, que é programado na frequência desejada e está em interação direta com o satélite. Cada sinal de rádio contém uma certa quantidade de informações codificadas, que incluem declarações sobre a condição técnica do satélite, sua localização na órbita da Terra e o fuso horário (hora exata). A propósito, a informação sobre a hora exata é a mais necessária para obter dados sobre suas coordenadas: o cálculo contínuo do tempo entre o retorno e a recepção do sinal de rádio é multiplicado pela velocidade da própria onda de rádio e, por cálculos de curto prazo, a distância entre o seu dispositivo de navegação e o satélite em órbita é calculada.
Problemas de sincronização
Com base neste princípio de navegação, pode-se supor que, para determinar com precisão suas coordenadas, você pode precisar apenas de dois satélites, com base nos sinais dos quais será fácil encontrar o ponto de interseção e, no final, - o lugar onde você está. Mas, infelizmente, razões técnicas exigem o uso de outro satélite como marcador. casao problema está no relógio do receptor GPS, que não permite sincronização suficiente com os satélites. A razão para isso é a diferença na exibição do tempo (no navegador e no espaço). Os satélites têm relógios atômicos caros e de alta qualidade, o que lhes permite manter o tempo com extrema precisão, enquanto os receptores convencionais simplesmente não podem usar esses cronômetros, pois as dimensões, o custo e a complexidade da operação não permitiriam que fossem usados em todos os lugares. Mesmo um pequeno erro de 0,001 segundo pode mudar as coordenadas em mais de 200 km!
Terceiro marcador
Então os desenvolvedores decidiram deixar a tecnologia usual de relógios de quartzo em navegadores GPS e seguir um caminho diferente, para ser mais preciso - use três, respectivamente, o mesmo número de linhas para a interseção subsequente em vez de dois pontos de referência de satélite. A solução do problema baseia-se numa saída engenhosamente simples: quando todas as linhas dos três marcadores designados se cruzam, mesmo com possíveis imprecisões, cria-se uma zona em forma de triângulo, cujo centro é tomado como meio - sua localização. Também permite detectar a diferença de tempo entre o receptor e todos os três satélites (para os quais a diferença será a mesma), o que permite corrigir a interseção das linhas exatamente no centro, em outras palavras - isso determina sua Coordenadas GPS.
Frequência única
Também deve ser observado que todos os satélites enviam informações para o seu dispositivo na mesma frequência, e isso é bastante incomum. Quãofunciona um navegador GPS e como ele percebe todas as informações corretamente se todos os satélites enviam informações contínua e simultaneamente para ele? Tudo é bem simples. Para determinar a si mesmos, os transmissores do satélite também enviam informações padrão no sinal de rádio, que contém um código criptografado. Ele informa as características máximas do satélite e é inserido no banco de dados do seu dispositivo, o que permite que você verifique os dados do satélite com o banco de dados do navegador. Mesmo com um grande número de satélites ao alcance, eles podem ser identificados de forma muito rápida e fácil. Tudo isso simplifica todo o esquema e permite o uso de antenas de recepção menores e mais fracas em navegadores GPS, o que reduz o custo e reduz o design e as dimensões dos dispositivos.
mapas GPS
Os mapas GPS são baixados para o seu dispositivo separadamente, pois você mesmo influencia a escolha da área para onde deseja se deslocar. O sistema apenas estabelece suas coordenadas no planeta, e a função dos mapas é recriar na tela uma versão gráfica na qual as coordenadas são aplicadas, o que permite navegar pelo terreno. Como funciona o GPS neste caso? Gratuito, continua neste estado, os cartões em algumas lojas online (e não só) continuam a ser pagos. Muitas vezes, aplicativos separados para trabalhar com mapas são criados para um dispositivo com navegador GPS: pagos e gratuitos. A variedade de mapas surpreende agradavelmente e permite configurar a estrada do ponto A ao ponto B da forma mais informativa possível e com todas as comodidades: quais pontos turísticos você passará, o caminho mais curtoao destino, assistente de voz indicando a direção e outros.
Equipamento GPS Adicional
GPS é usado para mais do que apenas apontar você na direção certa. Ele permite rastrear um objeto, que pode conter um chamado farol ou um rastreador GPS. Consiste no próprio receptor de sinal e um transmissor baseado em gsm, 3gp ou outros protocolos de comunicação para transmitir informações sobre a localização de um objeto para centros de serviço que exercem o controle. Eles são usados em muitos setores: segurança, médico, seguro, transporte e muitos outros. Há também rastreadores de carro que se conectam exclusivamente ao carro.
Viaje sem problemas
A cada dia que passa, os valores do mapa e da bússola permanente vão cada vez mais longe no passado. As tecnologias modernas permitem que uma pessoa abra o caminho para sua jornada com o mínimo de perda de tempo, esforço e dinheiro, enquanto vê os lugares mais emocionantes e interessantes. O que era uma fantasia há cerca de um século tornou-se realidade hoje, e quase todos podem tirar proveito disso: desde militares, marinheiros e pilotos de aeronaves até turistas e mensageiros. Agora, o uso desses sistemas para as indústrias comercial, de entretenimento e publicidade está ganhando grande popularidade, onde todo empresário pode se apontar no mapa global do mundo, e não será difícil encontrá-lo. Esperamos que este artigo tenha ajudado a todos os interessados em GPS - como funciona, em que base as coordenadas são determinadas, o queseus pontos fortes e fracos.
