Svi sistemi za navigaciju u automobilu, aplikacije za vožnju i aplikacije za mobilnu navigaciju kao što su Google Maps oslanjaju se na GPS da nas dovedu od tačke A do tačke B. Ali šta je GPS i kako funkcioniše?
Šta je sistem globalnog pozicioniranja?
Globalni sistem pozicioniranja (GPS) je navigacijski sistem u vlasništvu vlade Sjedinjenih Država koji se sastoji od tri glavna segmenta:
- Svemirski segment je navigacioni sistem od najmanje 31 satelita, od kojih je 24 (ili više) obično u letu i operativno. Ovi sateliti lete unutar Zemljine orbite na visini od 12.550 milja. Svaki pojedinačni satelit obično kruži oko Zemlje dva puta dnevno.
- Control Segment je međunarodna mreža kontrolnih stanica koje prate, nadgledaju i održavaju satelite u orbiti. Ove kontrolne stanice također mogu slati podatke ili komande satelitima. Kontrolni segment se sastoji od 16 nadzornih stanica, dvije glavne kontrolne stanice (jedna glavna i jedna zamjenska) i 11 komandnih i kontrolnih antena (četiri zemaljske antene i sedam stanica za daljinsko praćenje mreže satelitske zračne kontrole).
- Korisnički segment je za civile i naše GPS uređaje, poznate i kao GPS prijemnici jer primaju signale sa satelita u orbiti da odrede naše lokacije.
Ko je izmislio GPS?
Četiri osobe koje se obično zaslužuju za pronalazak GPS-a su Ivan Getting, Bradford Parkinson, Roger L. Easton i Gladys West. Prema Lemelson-MIT-u, Getting je prvi zamislio GPS kakav danas poznajemo kao koncept koji uključuje korištenje "sistema satelita za proizvodnju preciznih podataka o pozicioniranju objekata koji se brzo kreću kao što su projektili i avioni."
Parkinsonov doprinos GPS-u došao je 1972. godine, kada je preuzeo glavnu ulogu u vođenju GPS programa Ministarstva odbrane Sjedinjenih Država. U ovoj ulozi, Parkinson je mogao da se nadoveže na Gettingove originalne ideje. Do 1978. Parkinsonov razvojni projekat GPS-a, poznat kao NAVSTAR GPS sistem, bio je završen i precizan u krugu od tri metra.
Roger L. Easton je također doprinio razvoju GPS-a i nazvan je "ocem GPS-a". Eastonov doprinos bio je rezultat rješavanja problema vezanog za praćenje satelita. U nastojanju da sinhronizuje vreme stanica za praćenje, Easton je razvio navigacioni sistem zasnovan na vremenu postavljanjem satova u satelite, omogućavajući im da preciznije detektuju tačnu lokaciju korisnika na zemlji. Easton je ovaj sistem nazvao "Timation", a Ministarstvo odbrane SAD-a je na kraju uključilo njegove karakteristike u razvoj Globalnog sistema pozicioniranja.
Na kraju, ali ne i najmanje važno, matematičarka Gladys West je također zaslužna za svoj doprinos razvoju GPS-a. Westin doprinos je bio njen rad na razvoju modela Zemlje koji je objasnio varijacije u obliku Zemlje uzrokovane gravitacijom i drugim silama. West's Earth model se široko smatra temeljnim elementom GPS projekta.
Kako GPS radi i kako se njime upravlja?
Sistem globalnog pozicioniranja oslanja se na odnos između GPS satelita i prijemnika na uređajima koji podržavaju GPS. Prema kompaniji za GPS tehnologiju Garmin, kompaniji koja se bavi GPS tehnologijom, Global Positioning System radi kada GPS sateliti prenose "jedinstveni signal i orbitalne parametre koji omogućavaju GPS uređajima da dekodiraju i izračunaju preciznu lokaciju satelita."
Iz ovog prijenosa, GPS uređaji mogu izračunati lokaciju korisnika mjerenjem količine vremena potrebnog za prijem signala. Taj proračun se zatim kombinuje sa merenjima udaljenosti od nekoliko drugih satelita. Da bi ispravno izračunao geografsku širinu i dužinu osobe, GPS uređaj treba da primi signal od najmanje tri satelita. Za izračunavanje nadmorske visine potreban je signal najmanje četiri satelita. Većina GPS prijemnika će primati i pratiti signale od najmanje osam satelita, ali ovaj broj može varirati ovisno o vašoj lokaciji i vremenu.
Prema GPS.gov, Globalni sistem pozicioniranja održavaju i njime upravljaju zračne snage SAD-a. Zračne snage SAD-a "razvijaju, održavaju i upravljaju" 24 satelita i kontrolne stanice koje se nalaze širom svijeta koje čine sistem.
Gps sistemi izvan automobila: svakodnevne upotrebe za GPS
GPS nije samo za pronalaženje puta kući. Ostale upotrebe za GPS uključuju:
- GPS nosivi uređaji, kao što su GPS satovi, mogu se koristiti za praćenje djece, kućnih ljubimaca i starijih osoba.
- GPS-kontrolisani dronovi se koriste za snimanje snimaka iz ptičje perspektive u filmovima. GPS se također koristi u filmskoj industriji za izviđanje lokacije.
- Geocaching se može koristiti za postavljanje lova na smetlare skrivanjem stavki na određenim lokacijama, a zatim postavljanjem mapa na internet kako bi ih drugi ljudi tražili pomoću GPS uređaja.
- Vaša lokalna elektroenergetska kompanija može koristiti GPS za praćenje nestanka struje.
