Все, что вам нужно знать о GPS и его использовании

Почти каждое смарт-устройство использует GPS для отслеживания и мониторинга вашего местоположения и других физических действий на расстоянии. Это поможет вам перейти из точки А в точку Б.

Но знаете ли вы, как это делает GPS, как работает GPS и каковы другие его применения?

Что ж, мы обсудим то же самое здесь, в этой статье. Давайте разберемся, как работает система GPS, для чего она используется, насколько она точна, как работают ее приемники и модули.

Краткая история GPS

Люди миллионы лет практиковали навигацию с помощью Солнца, Луны и звезд. Глобальная система позиционирования GPS является развитием той же технологии 20-го века с использованием технологий космической эры.

Первое знакомство с GPS произошло, когда Россия запустила свой первый спутник «Спутник-1» в 1957 году. Вскоре после этого Министерство обороны США начало изучать возможности геолокации для навигации подводных лодок.

Хотя GPS был предоставлен общественности в 1983 году правительством США, контроль над данными оставался за самим правительством. Только в 2000 году компании и общественность наконец получили полный доступ к использованию GPS.

Что такое GPS и как он работает?

GPS, или глобальная система позиционирования, обеспечивает навигацию, позиционирование и измерения времени. Система GPS-слежения использует спутники, приемники и алгоритмы для синхронизации различных местоположений, временных данных и скорости. Синхронизация системы GPS используется для наземных, морских и воздушных путешествий.

Навигационная система GPS находится в ведении правительства Соединенных Штатов и может быть свободно доступна любому пользователю с помощью GPS-приемника. Система состоит из сети из 24 спутников, которые Министерство обороны США выводит на орбиту Земли.

Хотя система GPS-слежения в первую очередь создавалась только для использования в военных целях, в 1980-х годах она была доступна для использования гражданскими лицами.

Ключевые элементы GPS

Система GPS-слежения состоит из трех различных элементов, также известных как сегменты. Эти сегменты работают вместе, чтобы предоставить вам информацию о местоположении.

Три сегмента, которые составляют ключевые элементы индийской системы GPS:

• Космос/спутники: Первый элемент – это спутники, вращающиеся вокруг Земли в космосе. Эти спутники передают сигналы данных пользователям об их географическом местоположении и времени суток.
• Наземный контроль: Наземный контроль, также известный как «сегмент управления», состоит из наземной антенны, главных станций управления и станций мониторинга на Земле. Действия в сегменте управления включают эксплуатацию и отслеживание спутников в космосе, а также мониторинг их передач. Эти станции мониторинга находятся на всех континентах мира, включая Европу, Северную и Южную Америку, Азию, Африку и Австралию.
• Пользовательское оборудование: это GPS-приемник и передатчик конечного пользователя. К ним относятся такие предметы, как смартфоны, часы и другие телематические устройства.

Как работает технология GPS?

Давайте подробно разберемся, как работает GPS, разобравшись с технологиями и концепциями, лежащими в его основе.

Система GPS-слежения работает по уникальной технологии, известной как трилатерация. Используя этот метод, вы можете рассчитать скорость, высоту и местоположение, собирая сигналы со спутников, чтобы определить информацию о выходном местоположении.

(Примечание: однако слово «трилатерация» часто ошибочно принимают за термин «триангуляция», который представляет собой метод, используемый для измерения углов, а не расстояний.)

Итак, говоря простыми словами, спутники, которые вращаются вокруг Земли в космосе, посылают сигналы, которые должны быть прочитаны и интерпретированы через устройство GPS, расположенное вблизи или на поверхности Земли. Для расчета точного местоположения устройство GPS-слежения должно иметь возможность считывать сигналы как минимум с четырех спутников.

В этих сетевых кругах каждый спутник дважды в день совершает оборот вокруг Земли, передавая уникальный сигнал, время и параметры орбиты. Устройство GPS-слежения может считывать сигналы от шести или более спутников в любой момент времени.

Таким образом, когда устройство GPS улавливает микроволновый сигнал, передаваемый одним спутником, оно вычисляет расстояние между устройством GPS и спутником. Но, поскольку GPS может вычислять расстояние только со спутника, одного спутника недостаточно для предоставления необходимой информации о местоположении.

Кроме того, спутники не предоставляют никакой информации об углах, поэтому местоположение, определяемое устройством GPS, может находиться в любом месте на поверхности Земли.

Рекомендуем прочитать: Лучшие приложения для отслеживания сотрудников для Android и iPhone 2022

Как GPS отслеживает точное местоположение?

Что ж, мы находимся в трехмерном мире, и это же используется для определения точного местоположения с помощью GPS. Давайте лучше разберемся в этом явлении.

Всякий раз, когда сигнал отправляется со спутника, создается круг с радиусом, который измеряет расстояние от устройства слежения GPS до конкретного спутника. Точно так же, когда второй спутник посылает сигнал, снова создается другой круг.

Это сужает местоположение до одной из двух точек, где пересекаются две точки, созданные разными спутниками. Теперь снова, когда третий спутник также посылает сигнал, можно точно определить местоположение устройства в точке пересечения всех трех кругов.

Однако из-за трехмерного мира мы можем определить, что сигналы, посылаемые спутниками, создают не круги, а сферы. Пересечение этих трех сфер создает две точки пересечения, и точка, ближайшая к Земле, выбирается в качестве местоположения GPS.

Использование технологии GPS

Сегодня системы GPS-слежения используются в каждой отрасли для различных целей. GPS-трекер используется ежедневно для расчета точных измерений времени, отслеживания местоположения, навигации и многого другого. Давайте разберемся с основными видами использования GPS:

• Местоположение: помогает определить точное положение.
• Навигация: позволяет переходить из одного места в другое.
• Отслеживание: позволяет постоянно отслеживать движение человека или объекта.
• Картографирование: Помогает вам в создании GPS-карт мира.
• Синхронизация: позволяет очень точно измерять время.

Примеры использования GPS

• Чрезвычайные ситуации: во время чрезвычайной ситуации или стихийного бедствия службы экстренного реагирования используют систему GPS-слежения для составления карты, отслеживания и прогнозирования погоды. Это также помогает в отслеживании аварийного персонала. Это гарантирует, что своевременная помощь будет оказана для защиты людей в трудные времена.

• Транспорт: во время навигации вы можете использовать функцию GPS, такую ​​как оптимизация маршрута, которая поможет вам сэкономить топливо и время. Организации электронной коммерции, бренды доставки, логистические компании и т. д. используют системы GPS-слежения за транспортными средствами для обеспечения своевременных поставок и повышения производительности.

• Здоровье и фитнес. Носимые технологии, такие как смарт-часы, отслеживают вашу физическую активность, например бег. Эти GPS-часы используют GPS-трекер для расчета расстояния, пройденного во время бега или ходьбы.

• Игры: GPS-трекинг очень часто используется в живых играх. Это помогает игрокам из разных стран сотрудничать и играть. Например, в игре Pokemon Go для игры в разных локациях использовался GPS.

• Военные: Одно из основных применений GPS - в военных целях для навигации, направления, отслеживания и наблюдения за войсками, войсками противника, военными объектами и ракетами. GPS помогает армии определять места для воздушных налетов и военных операций.

Точность систем GPS

Система GPS-слежения позволяет вам находить, перемещаться, отображать на карте и отслеживать различные местоположения, но насколько точен GPS-трекер?

GPS-трекер отлично работает на открытых площадках, где внешние факторы, такие как высокие здания, деревья или здания, не создают помех. В дополнение к этому, точность определения местоположения GPS зависит от нескольких факторов и переменных, перечисленных ниже:

• Физические помехи: предполагаемое время прибытия, рассчитанное системой GPS-слежения, может быть неточным из-за физических факторов, таких как большие горы, деревья, здания и т. д.

• Высота: GPS не может определить высоту, на которой находится подключенное устройство или смартфон.

• Погодные условия: Сильные бури, дожди или солнечные бури могут оказывать прямое влияние на системы GPS-слежения.

• Неисправность спутника: в орбитальной модели спутника может быть препятствие, которое отрицательно влияет на точность GPS-трекеров. Однако сейчас такой сценарий становится редкостью.

• Просчеты. Устройство GPS-слежения может выйти из строя, если аппаратное обеспечение, на котором оно используется, не соответствует спецификациям аппаратного обеспечения.

• Внешние помехи. Устройство GPS-слежения может столкнуться с помехами, вызванными подделкой или устройствами подавления.

Как использовать поддельный GPS?

Пользователи, которые не хотят раскрывать свое реальное местоположение, могут использовать поддельный GPS. Чтобы использовать поддельное местоположение GPS, выполните следующие действия:

• В магазине Google Play загрузите «Fake GPS Location-GPS Joystick».
• После установки нажмите «Установить местоположение» и выберите поддельное местоположение с помощью линий долготы и широты.
• Нажмите «Пуск»> «Требуется разрешение на рисование»> «Настройки».
• Нажмите «Разрешить» над другими приложениями и вернитесь к приложению.
• Нажмите «Пуск», чтобы включить фиктивное местоположение.
• Перейдите на свой телефон «Настройки> О программе», чтобы найти номер сборки, продолжайте нажимать на него, пока не дойдете до «Режима разработчика».
• Вернитесь в «Настройки»> «Параметры разработчика» и под ложным местоположением нажмите «GPS-джойстик».
• Перейдите к приложению «GPS Joystick» и нажмите «Пуск».

Рекомендуем прочитать: Лучшие скрытые шпионские приложения для телефонов Android в Индии: скрытые и необнаруживаемые

Обзор глобальных навигационных спутниковых систем (GNSS)

GNSS, глобальная навигационная спутниковая система, передает информацию об орбите и времени с помощью сети спутников, которые используются для навигации и определения местоположения. Это созвездие спутников передает информацию о времени и местоположении на приемники GNSS, которые в дальнейшем используются для определения точного местоположения.

GNSS в основном состоит из двух сегментов: сегмент управления и сегмент пользователя.

Сегмент управления представляет собой сеть станций мониторинга, главного управления и загрузки данных, расположенных по всему миру. Когда эти станции получают сигнал со спутника, они сравнивают позиции, заявленные спутником, и модели орбиты.

Соответственно, на этих контрольных станциях положение спутников для обеспечения точности их орбитального пути. Станции управления также следят за тем, чтобы спутник был в наилучшем состоянии, чтобы обеспечить оптимальную точность.

Сейчас, с другой стороны, пользовательский сегмент состоит из оборудования, отвечающего за прием спутниковых сигналов. Это оборудование использует время и орбитальное положение как минимум четырех спутников для определения положения. Чтобы устранить и избежать любых ошибок синхронизации, пользовательский сегмент использует антенны для приема и идентификации сигналов хорошего качества.

Некоторыми примерами GNNS являются глобальная система позиционирования (GPS) NAVSTAR в США, европейская Galileo и китайская навигационная спутниковая система BeiDou. Кроме того, в глобальном масштабе производительность и эффективность любой системы GPS основываются на четырех параметрах, упомянутых ниже:

• Точность
• Честность
• Преемственность
• Доступность

GPS против устройств GNSS против GPRS

Вот разница между GPS, GNSS и GPRS:

Что такое чипы и модули GPS-приемника?

Чипы и модули GPS могут предоставить пользователям мгновенную информацию о времени и местоположении в любой точке Земли. Микросхемы приемника GPS предоставляют информацию о местоположении в виде долготы, широты и высоты.

Чипы приемника GPS предназначены для получения информации о том, где находится каждый спутник в данный момент. Эти же приемники используются в системе GPS для автомобилей и в системе GPS для велосипедов. Они постоянно наносят изменяющееся местоположение автомобиля или велосипеда на электронную карту, которая затем предоставляет соответствующие направления для достижения введенного пункта назначения.

Большинство микросхем GPS-приемников построены на следующих трех компонентах.

• Антенна: принимает сигналы и обладает потенциалом защиты от помех.
• Приемник: это блок процессора, который преобразует радиосигналы в навигационное решение.
• Блок управления: предоставляет интерфейс для управления приемником. для отображения информации о местоположении.

Часто задаваемые вопросы

Связанные категории: Система GPS-слежения за транспортными средствами | Программное обеспечение для управления транспортом | Программное обеспечение для управления автопарком