Wszystko, co musisz wiedzieć o GPS i jego zastosowaniach

Prawie każde inteligentne urządzenie wykorzystuje GPS do śledzenia i monitorowania Twojej lokalizacji oraz innych aktywności fizycznych na odległość. Pomaga nawigować z punktu A do punktu B.

Ale czy wiesz, jak działa GPS, jak działa GPS i jakie są jego inne zastosowania?

Cóż, omówimy to samo w tym artykule. Zrozummy, jak działa system GPS, do czego służy, na ile jest dokładny, działają jego odbiorniki i moduły.

Krótka historia GPS

Ludzie ćwiczą nawigację od milionów lat z pomocą Słońca, Księżyca i gwiazd. Globalny system pozycjonowania GPS to postęp w tej samej technologii w XX wieku, wykorzystujący technologię ery kosmicznej.

Pierwszy wgląd w GPS miał miejsce, gdy Rosja wystrzeliła swojego pierwszego satelitę Sputnik 1 w 1957 roku. Wkrótce potem Departament Obrony Stanów Zjednoczonych zaczął badać możliwości geolokalizacji dla nawigacji łodzi podwodnej.

Chociaż GPS został udostępniony publicznie w 1983 r. przez rząd USA, kontrolę nad danymi sprawował sam rząd. Dopiero w 2000 roku firmy i opinia publiczna w końcu uzyskały pełny dostęp do korzystania z GPS.

Co to jest GPS i jak to działa?

GPS lub Global Positioning System zapewnia nawigację, pozycjonowanie i pomiary czasu. System śledzenia GPS wykorzystuje satelity, odbiorniki i algorytmy do synchronizacji różnych lokalizacji, danych o czasie i prędkości. Synchronizacja systemu GPS jest wykorzystywana do podróży lądowych, morskich i lotniczych.

System nawigacji GPS jest zarządzany przez rząd Stanów Zjednoczonych i może być swobodnie dostępny dla każdego za pomocą odbiornika GPS. System składa się z sieci 24 satelitów, które Departament Obrony USA umieszcza na orbicie Ziemi.

Chociaż system śledzenia GPS został stworzony głównie do zastosowań wojskowych, był dostępny dla cywilów w latach 80. XX wieku.

Kluczowe elementy GPS

System śledzenia GPS składa się z trzech różnych elementów, znanych również jako segmenty. Te segmenty działają wspólnie, dostarczając informacje o lokalizacji.

Trzy segmenty, które tworzą kluczowe elementy indyjskiego systemu GPS to:

• Kosmos/Satelity: Pierwszym elementem są satelity krążące wokół Ziemi w kosmosie. Satelity te przesyłają do użytkowników sygnały danych dotyczące ich lokalizacji geograficznej i pory dnia.
• Kontrola naziemna: Kontrola naziemna, znana również jako „segment kontrolny”, składa się z anteny naziemnej, głównych stacji kontrolnych i stacji monitorujących na Ziemi. Działalność w segmencie kontroli obejmuje obsługę i śledzenie satelitów w kosmosie oraz monitorowanie ich transmisji. Te stacje monitorujące znajdują się na wszystkich kontynentach świata, w tym w Europie, Ameryce Północnej i Południowej, Azji, Afryce i Australii.
• Sprzęt użytkownika: Jest to odbiornik i nadajnik GPS użytkownika końcowego. Należą do nich takie przedmioty jak smartfony, zegarki i inne urządzenia telematyczne.

Jak działa technologia GPS?

Zrozummy szczegółowo, jak działa GPS, rozumiejąc technologię i koncepcje, które za nim stoją.

System śledzenia GPS działa na unikalnej technice zwanej trilateracją. Korzystając z tej techniki, można obliczyć prędkość, wysokość i lokalizację, zbierając sygnały z satelitów w celu określenia informacji o lokalizacji wyjściowej.

(Uwaga: jednak słowo „trilateracja” jest często mylone z terminem „triangulacja”, który jest techniką używaną do mierzenia kątów, a nie odległości).

Krótko mówiąc, satelity krążące wokół Ziemi w kosmosie wysyłają sygnały, które mają być odczytywane i interpretowane przez urządzenie GPS znajdujące się w pobliżu lub na powierzchni Ziemi. Aby obliczyć dokładną lokalizację, urządzenie śledzące GPS powinno być w stanie odczytać sygnały z co najmniej czterech satelitów.

W tych kręgach sieciowych każdy satelita okrąża Ziemię dwa razy dziennie, wysyłając unikalny sygnał, czas i parametry orbity. Urządzenie śledzące GPS może odczytywać sygnały z sześciu lub więcej satelitów w dowolnym momencie.

Tak więc, gdy urządzenie GPS odbiera sygnał mikrofalowy nadawany przez jednego satelitę, oblicza odległość między urządzeniem GPS a satelitą. Ponieważ jednak GPS może obliczyć tylko odległość od satelity, jeden satelita nie wystarczy, aby dostarczyć wymaganych informacji o lokalizacji.

Ponadto satelity nie dostarczają żadnych informacji o kątach, więc lokalizacja wybrana przez urządzenie GPS może znajdować się w dowolnym miejscu na powierzchni Ziemi.

Sugerowana lektura: Najlepsze aplikacje do śledzenia pracowników na Androida i iPhone’a 2022

Jak GPS śledzi dokładną lokalizację?

Otóż ​​jesteśmy w świecie trójwymiarowym, a tym samym służy do określania dokładnej lokalizacji za pomocą GPS. Zrozummy lepiej to zjawisko.

Za każdym razem, gdy sygnał jest wysyłany przez satelitę, tworzony jest okrąg o promieniu, który mierzy odległość od urządzenia śledzącego GPS do konkretnego satelity. Podobnie, gdy drugi satelita wysyła sygnał, ponownie tworzony jest kolejny okrąg.

To zawęża lokalizację do jednego z dwóch punktów, w których przecinają się dwa utworzone przez różne satelity. Teraz znowu, gdy trzeci satelita również wysyła sygnał, położenie urządzenia można dokładnie określić w punkcie przecięcia wszystkich trzech okręgów.

Jednak ze względu na trójwymiarowy świat możemy stwierdzić, że sygnały wysyłane przez satelity nie tworzą okręgów, a raczej kule. Przecięcie tych trzech sfer tworzy dwa punkty przecięcia, a jako lokalizację GPS wybierany jest punkt najbliżej Ziemi.

Zastosowania technologii GPS

Obecnie systemy śledzenia GPS są wykorzystywane przez każdą branżę do różnych celów. GPS tracker jest używany codziennie do obliczania dokładnych pomiarów czasu, śledzenia lokalizacji, nawigacji i innych. Rozumiemy główne zastosowania GPS:

• Lokalizacja: Pomaga w określeniu dokładnej pozycji.
• Nawigacja: Umożliwia przejście z jednej lokalizacji do drugiej.
• Śledzenie: Umożliwia ciągłe monitorowanie ruchu osoby lub obiektu.
• Mapowanie: Pomaga w tworzeniu map GPS dla świata.
• Taktowanie: Umożliwia bardzo dokładne pomiary czasu.

Przykłady zastosowań GPS

• Sytuacje awaryjne: W sytuacji zagrożenia lub klęski żywiołowej system śledzenia GPS jest używany przez osoby udzielające pierwszej pomocy do mapowania, śledzenia i przewidywania pogody. Pomaga również w śledzeniu personelu ratunkowego. Zapewnia terminową pomoc, aby chronić ludzi w trudnych czasach.

• Transport: Podczas nawigacji możesz korzystać z funkcji GPS, takiej jak optymalizacja trasy, która pomoże Ci zaoszczędzić paliwo i czas. Organizacje handlu elektronicznego, marki dostawcze, firmy logistyczne itp. używają systemów śledzenia pojazdów GPS, aby zapewnić terminowe dostawy i zwiększyć produktywność.

• Zdrowie i fitness: Technologia ubieralna, taka jak inteligentne zegarki, śledzi Twoją aktywność fizyczną, taką jak bieganie. Te zegarki GPS wykorzystują tracker GPS do obliczania dystansu pokonanego podczas biegu lub chodzenia.

• Gry: śledzenie GPS jest bardzo często wykorzystywane w grach na żywo. Pomaga graczom współpracować z różnymi krajami i grać. Na przykład w grze Pokemon Go GPS był używany do zabawy w różnych lokalizacjach.

• Wojsko: Jednym z głównych zastosowań GPS jest wojsko do nawigacji, naprowadzania, śledzenia i monitorowania sił, żołnierzy wroga, zasobów wojskowych i pocisków. GPS pomaga armii w określaniu lokalizacji nalotów i operacji wojskowych.

Dokładność systemów GPS

System śledzenia GPS pozwala lokalizować, nawigować, mapować i śledzić różne lokalizacje, ale jak dokładny jest tracker GPS?

Lokalizator GPS świetnie sprawdza się na otwartych przestrzeniach, gdzie czynniki zewnętrzne, takie jak wysokie budynki, drzewa lub budynki, nie powodują zakłóceń. Oprócz tego dokładność lokalizacji GPS zależy od kilku czynników i zmiennych wymienionych poniżej:

• Zakłócenia fizyczne: Szacowany czas przybycia obliczony przez system śledzenia GPS może być niedokładny ze względu na czynniki fizyczne, takie jak duże góry, drzewa, budynki i inne.

• Wysokość: GPS nie może określić wysokości, na jakiej znajduje się podłączone urządzenie lub smartfon.

• Warunki pogodowe: Ulewne burze, deszcze lub burze słoneczne mogą mieć bezpośredni wpływ na systemy śledzenia GPS.

• Awaria satelity: W modelu orbitalnym satelity może występować przeszkoda, która negatywnie wpływa na dokładność urządzeń śledzących GPS. Jednak ten scenariusz staje się teraz rzadki.

• Błędy w obliczeniach: Urządzenie śledzące GPS może działać nieprawidłowo, gdy sprzęt, na którym jest używane, nie jest zaprojektowany zgodnie ze specyfikacjami sprzętowymi.

• Zakłócenia zewnętrzne: Urządzenie śledzące GPS może napotkać zakłócenia spowodowane przez podszywanie się lub urządzenia zagłuszające.

Jak korzystać z fałszywego GPS?

Użytkownicy, którzy nie chcą ujawniać swojej prawdziwej lokalizacji, mają możliwość skorzystania z fałszywego GPS. Aby użyć fałszywej lokalizacji GPS, wykonaj poniższe czynności:

• Ze sklepu Google Play pobierz „Fałszywy joystick lokalizacji GPS-GPS”.
• Po zainstalowaniu kliknij „Ustaw lokalizację” i wybierz fałszywą lokalizację za pomocą linii długości i szerokości geograficznej.
• Kliknij „Start > Wymagane uprawnienia do rysowania > Ustawienia.
• Kliknij opcję „Zezwól” nad innymi aplikacjami i wróć do aplikacji.
• Kliknij „Start”, aby włączyć fikcyjną lokalizację.
• Przejdź do „Ustawienia> Informacje” na telefonie, aby znaleźć numer kompilacji, dotykaj go, aż przejdziesz do „Trybu programisty”.
• Wróć do „Ustawienia> Opcje programisty i pod pozorowaną lokalizacją kliknij „Joystick GPS”.
• Przejdź do aplikacji „GPS Joystick” i naciśnij „Start”.

Sugerowana lektura: Najlepsze ukryte aplikacje szpiegowskie na telefony z Androidem w Indiach: ukryte i niewykrywalne

Przegląd globalnych systemów nawigacji satelitarnej (GNSS)

GNSS, Globalny System Nawigacji Satelitarnej, przesyła informacje orbitalne i czasowe za pomocą sieci satelitów wykorzystywanych do nawigacji i określania pomiarów pozycjonowania. Ta konstelacja satelitów przesyła informacje o czasie i pozycji do odbiorników GNSS, które są następnie wykorzystywane do określenia dokładnej lokalizacji.

GNSS składa się głównie z dwóch segmentów: segmentu kontrolnego i segmentu użytkownika.

Segment sterowania to sieć stacji monitoringu, sterowania nadrzędnego i przesyłania danych, które znajdują się na całym świecie. Kiedy te stacje odbierają sygnał z satelity, dokonują porównania między pozycjami deklarowanymi przez satelitę i modelami orbit.

W związku z tym na tych stacjach kontrolnych położenie satelitów zapewnia dokładną tor orbitalny. Stacje kontrolne upewniają się również, że satelita jest w najlepszej kondycji, aby zapewnić optymalną dokładność.

Z drugiej strony segment użytkowników składa się ze sprzętu odpowiedzialnego za odbiór sygnałów satelitarnych. To urządzenie wykorzystuje czas i położenie orbitalne co najmniej czterech satelitów do określenia pozycji. Aby rozwiązać i uniknąć błędów taktowania, segment użytkownika wykorzystuje anteny do odbierania i identyfikowania sygnałów dobrej jakości.

Niektóre przykłady GNNS to amerykański globalny system pozycjonowania NAVSTAR (GPS), europejski Galileo i chiński system nawigacji satelitarnej BeiDou. Ponadto globalnie wydajność i wydajność dowolnego systemu GPS są oparte na czterech parametrach wymienionych poniżej:

• Dokładność
• Integralność
• Ciągłość
• Dostępność

GPS vs urządzenia GNSS vs GPRS

Oto różnica między GPS, GNSS i GPRS:

Co to są chipy i moduły odbiornika GPS?

Chipy i moduły GPS mogą zapewnić użytkownikom natychmiastowe informacje o czasie i lokalizacji w dowolnym miejscu na Ziemi. Chipy odbiornika GPS dostarczają informacji o lokalizacji w długości, szerokości i wysokości.

Chipy odbiornika GPS są przeznaczone do odbierania informacji o tym, gdzie w danym momencie znajduje się każdy satelita. Te same odbiorniki są wykorzystywane w systemie GPS dla samochodów oraz w systemie GPS dla rowerów. Na bieżąco kreślą one na elektronicznej mapie zmieniającą się lokalizację samochodu lub roweru, która następnie odpowiednio wskazuje kierunki dotarcia do wprowadzonego celu.

Większość chipów odbiornika GPS jest zbudowana na następujących trzech elementach.

• Antena: Odbiera sygnały i ma potencjał przeciwzakłóceniowy.
• Odbiornik: to jednostka procesorowa, która przekształca sygnały radiowe w rozwiązanie nawigacyjne.
• Jednostka sterująca: zapewnia interfejs do sterowania odbiornikiem. aby wyświetlić informacje o położeniu.

Często zadawane pytania

Powiązane kategorie: System śledzenia pojazdów GPS | Oprogramowanie do zarządzania transportem | Oprogramowanie do zarządzania flotą