Prije su ljudi koristili znakove u prirodi, zemljopisne karte i sl. kako se ne bi izgubili, no danas GPS predstavlja najjednostavniji način da saznate svoju preciznu lokaciju.
Kada govorimo o GPS-u, obično podrazumijevamo GPS prijemnik, ali zapravo se radi o grupi od 24 satelita koji se nalaze u orbiti našeg planeta te o još 5 postaja na Zemlji koji održavaju satelite na potrebnoj udaljenosti na nadmorskoj visini od 10 900 milja. Sateliti kruže oko Zemlje dva puta dnevno, a kreću se tako da se na bilo kojem dijelu Zemlje, u svakom trenutku može pristupiti barem četiri satelita.
Ovaj je sustav razvila i prva počela koristiti vojska SAD-a kao vojni navigacijski sustav. Ideju je osmislio američki odjel za obranu 1970. godine. Korišten je za određivanje točne pozicije raketa i podmornica budući da se prethodne metode nisu pokazale toliko preciznima te su na njihovu učinkovitost u velikoj mjeri utjecali vremenski uvjeti, neprijateljska ometanja i sl. GPS je postao dostupan civilima i ostalom stanovništvu 1980. godine.
Princip djelovanja GPS prijemnika je da pronađe četiri ili više satelita i izračuna udaljenost od svakog od njih kako bi na temelju tih podataka odredio vlastitu poziciju. Izračun počiva na principu trilateracije što se odnosi na određivanje položaja određene točke na Zemlji putem geometrijskih načela trokuta.
Funcioniranje GPS-a
Kao prvo, GPS funkcionira na otvorenome i učinkovit je kad je vidljivost neba visoka. Upravo zato ne može pravilno raditi na zakrčenim mjestima gdje se nalaze visoke zgrade i šume.
Umreženi sateliti šalju signale o vremenu i podatke o svojoj lokaciji do prijemnika na Zemlji. Ti signali putuju brzinom svjetla. Zbog toga što su neki sateliti udaljeniji, a neki bliži prijemniku, signali iz njih stižu do prijemnika u različito vrijeme. Udaljenost satelita od prijemnika računa se upravo na temelju razlike u vremenu dolaska signala. Nakon računanja udaljenosti prijemnika od minimalno četiri GPS satelita, prijemnik daje podatke o svojoj trodimenzionalnoj lokaciji. Pri tome se polazi od pretpostavke da se prijemnik nalazi negdje na površini zamišljene sfere u čijem se centru nalazi satelit. Nakon toga određuje se veličina svih sfera u čijim se središtima nalazi svaki od četiri satelita. Konačno prijemnik određuje svoju poziciju kao presjek svih tih sfera.
Kada računamo udaljenost od jednog od satelita, poznato je da se nalazimo na površini imaginarne sfere koja ima jednak polumjer kao i udaljenost od polumjera satelita. Kad se izračuna udaljenost od drugog satelita, dolazimo do spoznaje da se naša lokacija nalazi negdje na presječnoj točki ovih dviju sfera i time se određuje dvodimenzionalna lokacija. Nakon što se uzmu u obzir mjere treće i četvrte sfere, dobije se uvid u točnu trodimenzionalnu lokaciju prijemnika.
Članak je preuzet s portala Znanost.
