Trilaterācija ir matemātiska metode, ko izmanto globālās pozicionēšanas sistēmas (GPS) ierīce, lai noteiktu lietotāja atrašanās vietu, ātrumu un augstumu. Pastāvīgi saņemot un analizējot radio signālus no vairākiem GPS satelītiem un piemērojot apļu, sfēru un trīsstūru ģeometriju, GPS ierīce var aprēķināt precīzu attālumu vai diapazonu līdz katram izsekojamajam satelītam.
Kā darbojas trilatācija
Trilaterācija ir sarežģīta triangulācijas versija, lai gan aprēķinos netiek izmantoti leņķu mērījumi. Dati no viena satelīta nodrošina vispārīgu punkta atrašanās vietu lielā apļveida apgabalā uz Zemes virsmas. Datu pievienošana no otra satelīta ļauj GPS sašaurināt šī punkta konkrēto atrašanās vietu līdz reģionam, kurā pārklājas abas satelīta datu zonas. Pievienojot datus no trešā satelīta, tiek nodrošināta precīza punkta atrašanās vieta uz Zemes virsmas.
Lai precīzi aprēķinātu atrašanās vietu, visām GPS ierīcēm ir nepieciešami trīs satelīti. Dati no ceturtā satelīta vai pat vairāk nekā četriem satelītiem vēl vairāk uzlabo punkta atrašanās vietas precizitāti, kā arī ļauj aprēķināt tādus faktorus kā pacēlums vai, gaisa kuģa gadījumā, augstums virs jūras līmeņa. GPS uztvērēji regulāri izseko četrus līdz septiņus satelītus vienlaicīgi un izmanto trilatāciju, lai analizētu informāciju.
Bottom Line
ASV Aizsardzības departaments uztur 24 satelītus, kas pārraida datus visā pasaulē. Jūsu GPS ierīce var uzturēt sakarus ar vismaz četriem satelītiem neatkarīgi no atrašanās vietas uz zemes, pat mežainos apvidos vai lielākajās metropolēs ar augstām ēkām. Katrs satelīts divreiz dienā riņķo ap Zemi, regulāri sūtot signālus uz Zemi no aptuveni 12 500 jūdžu augstuma. Satelīti darbojas ar saules enerģiju, un tiem ir rezerves baterijas.
Kad GPS neizdodas
Kad GPS navigators nesaņem pietiekami daudz satelītu datu, jo tas nespēj izsekot pietiekami daudz satelītu, trilatācija neizdodas. Šķēršļi, piemēram, lielas ēkas vai kalni, var arī bloķēt vājus satelīta signālus un neļaut precīzi aprēķināt atrašanās vietu. GPS ierīce kaut kādā veidā brīdinās lietotāju, ka tā nevar nodrošināt pareizu atrašanās vietas informāciju.
Var īslaicīgi neizdoties arī satelīti. Signāli var pārvietoties pārāk lēni, piemēram, troposfēras un jonosfēras faktoru dēļ. Signāli var arī izsaukt noteiktus veidojumus un struktūras uz Zemes, izraisot trīspusējas kļūdas.
Valdības GPS tehnoloģijas un sistēmas
GPS tika ieviests 1978. gadā, kad tika palaists pirmais globālās pozicionēšanas satelīts. Līdz 80. gadiem to kontrolēja un izmantoja tikai ASV valdība. Pilna 24 aktīvo satelītu flote, ko kontrolē ASV, tika izmantota tikai 1994. gadā.
GPS ierīce nesūta datus uz satelītiem. GPS ierīces, piemēram, viedtālruņi, kas aprīkoti ar šo tehnoloģiju, var izmantot arī telefona sistēmas, piemēram, mobilo tālruņu torņus un tīklus, kā arī interneta savienojumus, lai vēl vairāk uzlabotu atrašanās vietas noteikšanas precizitāti. Izmantojot šīs divas pēdējās sistēmas, GPS ierīce var nosūtīt datus uz šīm sistēmām.
Tā kā GPS satelītu sistēma pieder ASV valdībai un tā var selektīvi liegt vai ierobežot piekļuvi tīklam, citas valstis ir izstrādājušas savus GPS satelītu tīklus. Tie ietver:
- Ķīnas BeiDou navigācijas satelītu sistēma
- Krievijas globālā satelītu navigācijas sistēma (GLONASS)
- Eiropas Savienības Galileo pozicionēšanas sistēma
- Indijas Indijas reģionālā satelītnavigācijas sistēma (IRNSS), kas pazīstama arī kā NAVIC
FAQ
Kā tālrunī izslēgt GPS?
Lai ierīcē atspējotu GPS, izslēdziet atrašanās vietas pakalpojumus. Izslēdzot atrašanās vietas pakalpojumus, iespējams, nevarēsit izmantot noteiktas lietotnes. Jūs nevarat izslēgt uzlaboto 911 - funkciju visos tālruņos, ko ārkārtas dispečeri izmanto, lai atrastu cilvēkus nelaimes gadījumā.
Kā tālrunī atrast GPS koordinātas?
Pakalpojumā Google Maps iestatiet atrašanās vietas marķieri, lai kartē redzētu GPS koordinātas. Diemžēl Apple Maps nerāda GPS koordinātas, taču ir GPS pārgājienu lietotnes, kas sniedz informāciju par atrašanās vietu.
Kas ir GPS izsekotājs?
GPS izsekotāji ir ierīces, kas izseko un ziņo par atrašanās vietas datiem. Uzņēmumi tos izmanto, lai izsekotu uzņēmuma transportlīdzekļiem, un vecākiem ir pieejami komerciāli, lai izsekotu pusaudžu vadītājus. Daži GPS izsekotāji pat sniedz reāllaika brīdinājumus, kad vadītājs pārsniedz ātrumu vai novirzās no noteiktas zonas.
Kas ir palīg GPS?
Assisted GPS, kas pazīstams arī kā AGPS, apkopo informāciju par atrašanās vietu no mobilo sakaru torņiem (nevis no satelītiem), lai palīdzētu uzlabot GPS precizitāti mobilajās ierīcēs. Ēkas var traucēt GPS satelīta signālus, tāpēc dažkārt ir nepieciešams AGPS, lai noteiktu jūsu atrašanās vietu.
