Masuk ke GPS - dummies

GPS adalah singkatan dari Global Positioning System. Penerima radio khusus mengukur jarak dari lokasi Anda ke satelit yang mengorbit bumi yang menyiarkan sinyal radio. GPS dapat menunjukkan posisi Anda di manapun di dunia. Cukup keren, ya? Selain membeli receiver, sistem ini gratis bagi siapa saja.

Anda dapat membeli receiver GPS yang murah, mengeluarkan beberapa baterai di dalamnya, menyalakannya, dan presto! Lokasi Anda muncul di layar. Tidak ada peta, kompas, seks, atau jam matahari. Sama seperti sihir. Ini sebenarnya bukan sihir, tapi telah berevolusi dari beberapa aplikasi praktis sains yang hebat yang telah terjadi selama 50 tahun terakhir.

Cara kerja GPS

Seluk-beluk GPS penting dalam matematika, fisika, dan teknik, namun Anda tidak perlu menjadi ilmuwan roket untuk memahami bagaimana GPS bekerja. GPS terdiri dari tiga bagian:

• Satelit
• Stasiun darat
• Penerima

Mengamati satelit

Dalam jargon GPS, sebuah satelit adalah segmen ruang angkasa. Konstelasi 24 satelit GPS (21 operasional dan 3 suku cadang) mengorbit sekitar 12.000 mil di atas Bumi. Satelit zoom melalui langit sekitar 7.000 mil per jam. Dibutuhkan sekitar 12 jam agar satelit benar-benar mengorbit Bumi, melewati tempat yang sama kira-kira setiap 24 jam. Satelit diposisikan di mana penerima GPS dapat menerima sinyal dari setidaknya enam satelit setiap saat, di lokasi manapun di Bumi (jika tidak ada yang menghalangi sinyal).

Satelit memiliki tiga perangkat keras utama: Komputer: Komputer ini mengendalikan penerbangan dan fungsi lainnya.

• Jam atom: Ini membuat waktu yang akurat dalam tiga
• nanoseconds (sekitar tiga per satu sepersejuta detik). Pemancar radio: Ini mengirimkan sinyal ke Bumi.
• Satelit GPS tidak hanya membantu Anda tetap ditemukan. Semua satelit GPS sejak tahun 1980 membawa sensor NUDET. Tidak, ini bukan sistem deteksi pornografi berteknologi tinggi. NUDET adalah akronim untuk pendeteksian NUclear; Satelit GPS memiliki sensor untuk mendeteksi ledakan senjata nuklir, menilai ancaman serangan nuklir, dan membantu mengevaluasi kerusakan pemogokan nuklir.

Satelit GPS bertenaga surya memiliki rentang hidup yang terbatas (sekitar 10 tahun). Ketika mereka mulai gagal, suku cadang diaktifkan atau satelit baru dikirim ke orbit untuk menggantikan yang lama. Ini memberi pemerintah kesempatan untuk mengupgrade sistem GPS dengan meletakkan perangkat keras dengan fitur baru ke luar angkasa.

Satelit GPS mengirimkan dua jenis sinyal radio: C / A-code dan P-code.

Akuisisi Kasar

(C / A-code) adalah jenis sinyal yang diterima unit GPS konsumen. Kode Presisi (P-code) memberikan informasi lokasi yang sangat tepat. Kode-P sulit macet dan spoof. Militer U. S. adalah pengguna utama transmisi P-kode, dan menggunakan bentuk data terenkripsi sehingga hanya receiver khusus yang dapat mengakses informasinya. Meliputi stasiun darat Stasiun darat adalah segmen pengendali GPS. Lima stasiun darat tak berawak di sekitar Bumi memonitor satelit. Informasi dari stasiun dikirim ke stasiun kontrol induk - Pusat Operasi Ruang Angkasa (Consolidated Business Operations Center / CSOC) di Pangkalan Angkatan Udara Schriever di Colorado - di mana data diproses untuk menentukan setiap kesalahan ephemeris dan kesalahan waktu satelit.

An

ephemeris

adalah daftar posisi benda-benda astronomi yang diperkirakan seperti planet atau Bulan. Ephemerides (jamak dari ephemeris ) telah ada selama ribuan tahun karena pentingnya navigasi selestial. Ephemerides disusun untuk melacak posisi dari sejumlah satelit yang mengorbit bumi. Data yang diproses dikirim ke satelit sekali sehari dengan antena induk yang berada di seluruh dunia. Ini seperti menyelaraskan asisten digital pribadi (PDA) dengan komputer pribadi Anda untuk memastikan semua data disinkronkan di antara kedua perangkat. Karena satelit memiliki roket built-in kecil, CSOC dapat mengendalikannya untuk memastikan mereka tetap berada dalam orbit yang benar. Penerima GPS

Siapa saja yang memiliki penerima GPS dapat menerima sinyal satelit untuk menentukan lokasi dia berada. Konsumen bisa membeli receiver GPS praktis di toko barang olahraga. Mereka mudah digunakan dan sebagian besar ditargetkan untuk penggunaan rekreasi dan lainnya yang tidak memerlukan tingkat presisi lokasi yang tinggi. Tiga Besar produsen di pasar konsumen GPS adalah Garmin, Magellan, dan Lowrance. Penerima GPS konsumen cukup murah, dari kurang dari $ 100 sampai $ 400 di U. S.

Seberapa akuratkah penerima GPS?

Menurut produsen GPS pemerintah dan penerima, perkirakan unit GPS Anda akurat dalam jarak 49 kaki (itu 15 meter untuk orang yang mengerti metrik). Jika GPS Anda melaporkan bahwa Anda berada di lokasi tertentu, Anda dapat yakin bahwa Anda berada dalam jarak 49 kaki dari koordinat yang tepat.

Penerima GPS memberi tahu Anda seberapa akurat posisi Anda. Berdasarkan kualitas sinyal satelit yang diterima unit, layar akan menampilkan taksiran akurasi pada kaki atau meter. Akurasi tergantung pada

Lokasi penerima

Hambatan yang menghalangi sinyal satelit

• Meskipun receiver GPS kelas survei dapat memberikan ketepatan kurang dari dua sentimeter, mereka sangat terspesialisasi dan mahal, memerlukan banyak pelatihan, dan tidak lagi ' t sangat portabel Keakuratannya dicapai dengan data DGPS dan data pengolah pasca-pengolahan untuk mengurangi kesalahan lokasi. Rata-rata pengguna GPS tidak membutuhkan tingkat presisi ini.

Awan, hujan, salju, dan cuaca tidak mengurangi kekuatan sinyal GPS yang cukup untuk mengurangi akurasi.Satu-satunya cara agar cuaca bisa melemahkan sinyal adalah bila sejumlah besar hujan atau salju terakumulasi pada antena penerima GPS atau pada kanopi pohon di atas kepala.