Come funziona il GPS [MakeUseOf Explains]

Annuncio pubblicitario

Come appassionato giocatore, sono sorpreso dalla correlazione tra le funzionalità simili a GPS nei videogiochi moderni e dalla proliferazione della tecnologia GPS nella vita mondana. Quando ero un bambino, le mappe cartacee e la cartografia erano ancora comuni; se ti sei perso, hai sofferto e trovato la strada per la tua destinazione. Oggi abbiamo le meraviglie del GPS per guidarci avanti e indietro.

Ho solo 24 anni, quindi non intendo sembrare che l'era pre-GPS fosse un "periodo d'oro" o qualcosa del genere. Apprezzo la comodità del GPS e mi ha salvato il culo in più di una dozzina di occasioni. Ma come molta tecnologia, tendiamo a darlo per scontato. Lo so che lo faccio.

Che cosa è GPS? Sai come funziona il GPS? Qual è il segreto dietro l'accuratezza quasi precisa che offre? Continua a leggere per conoscere l'impressionante pensiero che è andato alla costruzione di questo magnifico sistema di navigazione.

Qual è il punto comune tra l'energia nucleare, la rete Internet e il World Wide Web non sono la stessa cosa [MakeUseOf Explains]

I due termini "Internet" e "World Wide Web" sono stati usati in modo intercambiabile da quando Internet stessa è diventata una "utility" domestica comune come l'elettricità o la TV via cavo. La gente parla di "navigare in rete" e ... Leggi di più e GPS? Iniziarono tutti come progetti volti a rafforzare il vantaggio tecnologico degli Stati Uniti nel resto del mondo. In particolare, il loro vantaggio tecnologico militare. Internet consentirebbe una comunicazione veloce su lunghe distanze; l'energia nucleare potrebbe essere sia distruttiva che generatrice di energia; e GPS significa facilità di navigazione per le forze militari attraverso terreni stranieri.

Il GPS, che sta per sistema di posizionamento globale, è in realtà una rete di 27 satelliti artificiali che orbitano attorno alla Terra. Di questi 27 satelliti, 24 sono attualmente in uso e i restanti tre sono presenti come guasti nel caso in cui uno dei 24 guasti. Sulla base della disposizione di questi satelliti, almeno quattro di questi satelliti sono visibili nel cielo in qualsiasi momento.

Insieme ai satelliti in orbita, ci sono cinque stazioni di monitoraggio sulla superficie terrestre: la stazione principale (in Colorado) e quattro stazioni senza pilota posizionate in posizioni lontane il più vicino possibile all'equatore (le Hawaii sono una di quelle posizioni). Queste stazioni senza pilota raccolgono i dati dai satelliti e li inoltrano alla stazione principale, che interpreta e apporta le modifiche prima di trasmettere i dati corretti ai satelliti GPS.

Sebbene questo sistema fosse originariamente destinato all'uso militare, gli Stati Uniti hanno aperto il sistema nel 1983 per uso civile, motivo per cui oggi possiamo usare quei satelliti per trovare i nostri Starbucks più vicini in un attimo dita.

Bene, quindi abbiamo questo sistema globale di satelliti e stazioni che si spostano costantemente nell'atmosfera terrestre e trasmettono i dati avanti e indietro. In che modo i nostri dispositivi mobili e localizzatori di auto sfruttano il sistema per capire esattamente dove siamo? E se ci sono così tanti satelliti che fluttuano lassù, perché il tuo Il segnale GPS a volte non riesce Malato della connessione dati della tua app GPS che si sta sfaldando? Prova 3 mappe offline aggiornate [Android]Non molto tempo fa, Chris ha coperto tre delle migliori app GPS offline disponibili su Android. Da allora, molte altre app GPS hanno rilasciato o ricevuto importanti aggiornamenti. Questi nuovi arrivati ​​si confrontano favorevolmente con quelli recensiti da ... Leggi di più ?

Pensa a cosa usi per la navigazione GPS. Che si tratti di un supporto per cruscotto di TomTom o App Maps di Google Come funziona Google Maps?Google Maps viene utilizzato da milioni di persone ogni giorno e potresti essere uno di loro, ma come funziona effettivamente e in che modo Google mantiene la sua precisione così bene? Leggi di più , l'idea è la stessa: il tuo dispositivo è un Ricevitore GPS. In altre parole, il dispositivo riceve i dati dall'alto dei satelliti GPS. Che tipo di dati? In poche parole, ogni satellite indica al tuo dispositivo la distanza tra te e quel satellite.

A questo punto, potresti essere un po 'confuso perché pensi di aver bisogno di più della distanza da un oggetto per individuare la tua posizione esatta. E avresti ragione! Utilizzando la distanza da ciascun satellite, il dispositivo GPS può utilizzare una tecnica chiamata trileration per trovare dove sei.

Immagina di essere perso nel deserto. Se hai chiamato il tuo amico a Filadelfia e sapesse magicamente esattamente quanto eri lontano da lui, ti direbbe che sei a 400 miglia da Filadelfia. Sapere che non è abbastanza, però, perché quella distanza da un singolo punto potrebbe significare qualsiasi punto lungo il cerchio di un raggio di 400 miglia attorno a quel punto.

Quindi chiami un secondo amico a New York City e dice che sei a 300 miglia di distanza. Ora hai due cerchi di distanza e ogni punto lungo quei cerchi è un potenziale posto dove potresti essere in questo momento. Come puoi vedere, i due cerchi si intersecano in due punti: in base ai dati sulla distanza, sai di trovarti in uno di questi punti.

E se avessi chiamato un terzo amico e ti avesse detto che eri a 200 miglia da Newark, avresti tre cerchi che si intersecano in una posizione. Ecco dove sei.

Questa stessa tecnica viene utilizzata dal GPS in cui ogni satellite può essere visto come uno dei tuoi amici dall'esempio sopra. Ma poiché i satelliti lavorano nello spazio 3D, dovresti immaginare l'intersezione delle sfere invece dei cerchi. Combina i dati di distanza con il fatto che devi essere in piedi sulla superficie della Terra (che funge da quarta sfera) ed è abbastanza facile trovare dove ti trovi.

Per dati GPS precisi, la maggior parte dei dispositivi prova a connettersi ad almeno quattro satelliti. Questo è anche il motivo per cui a volte il dispositivo impiega molto tempo ad aggiornare le posizioni GPS. È anche il motivo per cui a volte non hai un segnale: potresti essere collegato a uno o due satelliti, ma non è abbastanza.

Certo, c'è molto più matematica e scienza dietro il funzionamento del GPS. Ad esempio, compensando il ritardo del segnale tra satelliti e ricevitori (le onde radio si muovono solo così velocemente). Ti sei mai chiesto perché Il GPS uccide la batteria del telefono 10 suggerimenti comprovati e testati per prolungare la durata della batteria su AndroidSoffri di una scarsa durata della batteria su Android? Segui questi suggerimenti per ottenere più energia dalla batteria del tuo dispositivo Android. Leggi di più ? È perché il telefono deve correggere costantemente gli errori nel calcolo.

Spero che tu abbia imparato qualcosa sul GPS e su come funziona. In realtà non sapevo come funzionasse tutto fino a quando non ho fatto le mie ricerche per questo articolo e l'idea alla base è affascinante e intelligente. Se ancora non lo capisci, forse non l'ho spiegato abbastanza bene; in tal caso, ti esorto a porre domande nei commenti per chiarimenti.

Crediti immagine: Rete GPS tramite Shutterstock, Telefono GPS tramite Shutterstock, Satellite GPS via Shutterstock