GPS
Pasaulinė padėties nustatymo sistema, dar vadinama GPS, yra palydovų sistema, skirta navigacijai Žemėje, ore ir vandenyje.
GPS imtuvas rodo, kur jis yra. Jis taip pat gali rodyti, kokiu greičiu jis juda, kuria kryptimi, koks jo aukštis ir kaip greitai jis kyla ar leidžiasi. Daugelyje GPS imtuvų yra informacijos apie vietoves. Automobiliams skirtuose GPS imtuvuose yra kelionių duomenys, pavyzdžiui, kelių žemėlapiai, viešbučiai, restoranai ir degalinės. Laivams skirtuose GPS imtuvuose yra jūrlapiai su uostų, prieplaukų, seklumų, uolų ir vandens kelių žemėlapiais. Kiti GPS imtuvai skirti oro navigacijai, žygiams pėsčiomis ir keliaujant su kuprine, važinėjant dviračiu ar užsiimant daugeliu kitų veiklų. Dauguma jų yra išmaniuosiuose telefonuose.
Dauguma GPS imtuvų gali užfiksuoti, kur jie buvo, ir padėti planuoti kelionę. Keliaujant suplanuota kelione, jis numato laiką iki kito kelionės tikslo.
GPS imtuvai. Žmonės gali juos nešiotis su savimi, kad nustatytų, kur yra, ir suplanuotų, kur ir kaip keliauti į kitą vietą.
Kaip tai veikia
GPS įrenginys priima radijo signalus iš kosminėje erdvėje esančių palydovų, skriejančių aplink Žemę. Virš Žemės yra 31 palydovas, esantis 20 200 km (12 600 mylių) aukštyje. Orbitos periodas yra 11 valandų ir 58 minutės. Dėl Žemės spindulio kiekvienas apskritimas yra 26 600 kilometrų (16 500 mylių) spindulio. Toli nuo Šiaurės ir Pietų ašigalių GPS įrenginys vienu metu gali priimti signalus iš 6-12 palydovų. Kiekviename palydove yra atominis laikrodis, kurį kiekvieną dieną kelis kartus kruopščiai nustato NORAD.
Radijo signaluose pateikiama informacija apie palydovo laiką ir padėtį, taip pat jo efemeridės. GPS imtuvas iš signalo išsiuntimo laiko atima dabartinį laiką. Skirtumas parodo, prieš kiek laiko buvo išsiųstas signalas. Laiko skirtumas, padaugintas iš šviesos greičio, yra atstumas iki palydovo. GPS įrenginys trigonometrija apskaičiuoja, kur jis yra pagal kiekvieno palydovo padėtį ir atstumą. Paprastai turi būti bent keturi palydovai, kad būtų galima išspręsti geometrines lygtis. GPS imtuvas gali apskaičiuoti savo padėtį daug kartų per vieną sekundę.
Daugelio nebrangių vartotojams skirtų imtuvų tikslumas yra 20 metrų (66 pėdų) beveik bet kurioje Žemės vietoje.
GPS įrenginys paprastai taip pat gali apskaičiuoti esamą greitį. Pigūs įrenginiai, pavyzdžiui, mobiliajame telefone, tai daro lygindami esamą padėtį su paskutine padėtimi. Brangūs įrenginiai, pavyzdžiui, lėktuve, naudoja Doplerio efektą ir yra labai tikslūs.
GPS palydovai skrieja aplink Žemę keturiomis plokštumomis, taip pat yra grupė virš ekvatoriaus. Mėlyni palydovai čia matomi GPS imtuvu, esančiu 45° šiaurės platumos. Raudonus palydovus užstoja Žemė.
Istorija
Įvairios radijo navigacijos sistemos naudojamos nuo XX a. vidurio. XX a. septintajame dešimtmetyje eksperimentų metu radijo siųstuvai buvo sumontuoti palydovuose. Naują sistemą, iš pradžių pavadintą "Navstar", XX a. septintajame dešimtmetyje sukūrė Jungtinių Valstijų karinės oro pajėgos. Ji tapo GPS ir buvo naudojama tik JAV kariuomenėje. 1983 m. prezidentas Ronaldas Reiganas išleido įsakymą, kad šia sistema galėtų naudotis visi norintys, nors ji dar buvo per maža, kad būtų labai naudinga. Aukščiausio tikslumo signalas buvo užšifruotas ir juo naudotis galėjo tik ginkluotosios pajėgos, tačiau dešimtajame dešimtmetyje jis buvo laikinai iššifruotas, o šimtmečio pabaigoje tai buvo padaryta visam laikui.
Kai kurie GPS imtuvai yra atskiri įrenginiai su savo maitinimo šaltiniu ir ekranu. Tokių XX a. buvo dauguma. Kariniai imtuvai tada rodė tik geografines koordinates arba kai kurie neturėjo ekrano, o tik perduodavo koordinates kitam aparatui.
Dabar dauguma GPS imtuvų yra mobiliųjų telefonų dalis, daug jų įmontuota į rankinius laikrodžius, automobilius ir kitus prietaisus. Mobiliojo telefono GPS dalis yra maža ir paprastai prasta, tačiau telefonas taip pat naudojasi mobiliojo ryšio bazinėmis stotimis ir "Wi-Fi" signalais.
Kitos sistemos
Yra ir kitų sistemų, kurios veikia taip pat. Vieną iš jų, vadinamą GLONASS, į kosmosą paleido Rusija. Kita, dar nebaigta, pavadinta "Galileo" ir sukurta Europos Sąjungos.
Klausimai ir atsakymai
K: Kas yra pasaulinė padėties nustatymo sistema (GPS)?
A: GPS yra palydovų sistema, skirta padėti orientuotis Žemėje, ore ir vandenyje.
K: Ką rodo GPS imtuvas?
A: GPS imtuvas rodo, kur jis yra, kokiu greičiu juda, kuria kryptimi juda, kaip aukštai yra ir galbūt kaip greitai kyla ar leidžiasi.
K: Kokią informaciją turi automobiliams skirti GPS imtuvai?
A: Automobiliams skirtuose GPS imtuvuose yra kelionių duomenys, pavyzdžiui, kelių žemėlapiai, viešbučiai, restoranai ir degalinės.
K: Kokią informaciją turi valtims skirti GPS?
A: Valtims skirtuose GPS yra jūrlapiai su uostų, prieplaukų, sekliųjų vandenų, uolų ir vandens kelių žemėlapiais.
K: Kokiai kitai veiklai yra skirti GPS imtuvai?
A: Kiti GPS imtuvai skirti oro navigacijai, žygiams pėsčiomis, kelionėms su kuprine, važinėjimui dviračiu ir daugeliui kitų veiklų.
K: Kur yra dauguma GPS imtuvų?
A.: Dauguma GPS imtuvų yra išmaniuosiuose telefonuose.
K: Ką gali dauguma GPS imtuvų?
A: Dauguma GPS imtuvų gali užfiksuoti, kur buvo, ir padėti planuoti kelionę. Keliaujant suplanuota kelione, jis numato laiką iki kito kelionės tikslo.
