Co je to GPS: princip fungování, aplikace, nevýhody

Dnes umělé zemní družice aktivně se používá v mnoha oblastech našeho života. Satelitní televize a satelitní internet už přestaly být novinkami. Stejný je obvyklý satelit navigační systém GPS. Jaký je systém a jaké úkoly řeší?

Princip činnosti

Nejprve se podívejme na to, co je GPS. Tato zkratka je odvozena z anglických slov Globální polohovací systém - globální systém určování polohy. Toto je název systému kosmických družic, který se začal rozvíjet již od sedmdesátých let pořádaným americkým vojenským oddělením. Během 80 let jí bylo dovoleno používat civilisty. Systém GPS pomáhá určit přesnou polohu a souřadnice pohybujícího se objektu. Práce družic není ovlivněna povětrnostními podmínkami, takže systém pracuje nepřetržitě.

Hlavní výhodou tohoto systému je jeho volnost. Chcete-li se naučit a zažít, co je GPS, stačí si zakoupit speciální přijímač a software. Ta je elektronická mapa oblasti, ve které se nacházíte, stejně jako program A-GPS, který se používá v oblačném počasí. Připojí se ke speciálnímu serveru, který obsahuje informace o souřadnicích nejbližších satelitů. Dnes je tento program v každém navigátoru.

Jak funguje GPS navigace? Kruhové dráhy pohybují 24 satelitů, z nichž každá dělá 2 otáčky za den a vysílá rádiové signály. Přijímač GPS vypočítá jeho polohu. Nejprve se vypočítá rozdíl mezi dobou příchodu signálu a časem příjmu. Takto se vypočítá vzdálenost od satelitu. Pokud jsou v oblasti přijímače nejméně dvě, pak může určit zeměpisnou šířku a zeměpisnou délku, na které se nachází, a označit ji na elektronické mapě. Při snímání čtyř nebo více satelitů vypočítá software přijímače nejen zeměpisnou šířku a délku, ale také rychlost pohybu objektu, ujetou vzdálenost a zbývající vzdálenost, čas východu a západ slunce a mnoho dalších veličin. Přesnost určení souřadnic GPS přijímačů je dnes od 5 do 20 m (na výšku - až 10 m).

Rozsah aplikace

A tak, co je GPS, jsme zjistili. Ve kterých oblastech lze tento systém použít? Prakticky ve všech.

Začněme nejběžnějším a nejznámějším širokým uživatelem. Jedná se o navigátory automobilů. Ve skutečnosti se jedná o počítače, pro které je používán speciální operační systém. Již nainstalovali navigační software, který nelze změnit bez narušení licence. Vedle orientace v městském prostoru poskytují navigátoři spoustu dalších příležitostí - s jejich pomocí můžete prohlížet fotografie, přehrávat hudbu, sledovat videa a připojovat se k internetu.

Automobilové navigátory jsou aktivně využívány nejen běžnými motoristy, ale i dopravními společnostmi. Koneckonců, systém GPS umožňuje sledovat trasu vozidel s nákladem a rychle reagovat na možné zpoždění. Pokud je s tímto systémem speciální snímač, můžete sledovat spotřebu paliva.

Další oblastí použití je navigace pro chodce. K dispozici jsou kompaktní navigátory, které lze použít v turistických a pěších výletech. Jsou dobrou alternativou k známé mapě a kompasu. Navíc navigátory mohou být zabudovány do mobilních zařízení - smartphonů. Přesnost souřadnic v tomto případě je stále nižší než u běžných přijímačů, ale výrobci se aktivně zabývají vývojem navigačních programů.

Když už mluvíme o tom, co je GPS, nemusíte zapomenout na nedostatky tohoto systému. Kvalita příjmu signálu je ovlivněna hustotou rozvoje měst, přítomností stromů s hustou listí, pozemními zdroji rádiových signálů a dalšími faktory, které vytvářejí rušení. Hlavním problémem je však závislost práce družic na vůli amerického vojenského oddělení. Neexistuje žádná záruka, že na jednom místě se nezapne hluk nebo jednoduše vypne civilní sektor v jakémkoli regionu. Naštěstí v současné době existují alternativní navigační systémy, které v tomto případě neumožňují ztrátu. Toto je ruská GLONASS a Evropský Galileo. Výrobci navigátorů se také připravují na takové výjimečné situace a vyvíjejí čipy, které mohou podporovat všechny tři navigační systémy.