Trilateration är en matematisk teknik som används av en GPS-enhet (Global Positioning System) för att bestämma användarens position, hastighet och höjd. Genom att ständigt ta emot och analysera radiosignaler från flera GPS-satelliter och tillämpa geometrin hos cirklar, sfärer och trianglar kan en GPS-enhet beräkna det exakta avståndet eller räckvidden till varje satellit som spåras.
Hur Trilateration Works
Trilateration är en sofistikerad version av triangulering, även om den inte använder mätning av vinklar i sina beräkningar. Data från en enda satellit ger en allmän plats för en punkt inom ett stort cirkulärt område på jordens yta. Genom att lägga till data från en andra satellit kan GPS:en begränsa den specifika platsen för den punkten till en region där de två områdena med satellitdata överlappar varandra. Att lägga till data från en tredje satellit ger en exakt position för punkten på jordens yta.
Alla GPS-enheter kräver tre satelliter för en korrekt positionsberäkning. Data från en fjärde satellit - eller till och med fler än fyra satelliter - förbättrar ytterligare precisionen för punktens placering och gör det också möjligt att beräkna faktorer som höjd eller, när det gäller flygplan, höjd. GPS-mottagare spårar rutinmässigt fyra till sju satelliter samtidigt och använder trilateration för att analysera informationen.
Bottom Line
U. S. A. försvarsdepartementet underhåller de 24 satelliterna som vidarebefordrar data över hela världen. Din GPS-enhet kan hålla kontakten med minst fyra satelliter oavsett var du befinner dig på jorden, även i skogsområden eller stora metropoler med höga byggnader. Varje satellit kretsar runt jorden två gånger om dagen och skickar regelbundet signaler till jorden från en höjd av cirka 12 500 miles. Satelliter körs på solenergi och har reservbatterier.
När en GPS misslyckas
När en GPS-navigator tar emot otillräcklig satellitdata eftersom den inte kan spåra tillräckligt många satelliter, misslyckas trilaterationen. Hinder som stora byggnader eller berg kan också blockera svaga satellitsignaler och förhindra noggrann beräkning av plats. GPS-enheten kommer att varna användaren på något sätt om att den inte kan tillhandahålla korrekt positionsinformation.
Satelliter kan också misslyckas tillfälligt. Signaler kan röra sig för långsamt på grund av faktorer i troposfären och jonosfären, till exempel. Signaler kan också pinga av vissa formationer och strukturer på jorden, vilket kan orsaka ett trilaterationsfel.
Statliga GPS-tekniker och -system
GPS introducerades 1978 med lanseringen av den första globala positioneringssatelliten. Den kontrollerades och användes enbart av den amerikanska regeringen fram till 1980-talet. Hela flottan av 24 aktiva satelliter kontrollerade av USA togs inte i bruk förrän 1994.
En GPS-enhet skickar inte data till satelliter. GPS-enheter, såsom smartphones utrustade med tekniken, kan också använda telefonsystem, såsom mobiltelefontorn och nätverk, och internetanslutningar för att ytterligare förbättra platsnoggrannheten. När du använder dessa två sistnämnda system kan en GPS-enhet skicka ut data till dessa system.
Eftersom GPS-satellitsystemet ägs av den amerikanska regeringen och det selektivt kan neka eller begränsa åtkomst till nätverket, har andra länder utvecklat sina egna GPS-satellitnätverk. Dessa inkluderar:
- Kinas BeiDou navigationssatellitsystem
- Rysslands globala satellitnavigationssystem (GLONASS)
- Europeiska unionens Galileo positioneringssystem
- Indiens indiska regionala satellitnavigationssystem (IRNSS), även känt som NAVIC
FAQ
Hur stänger jag av GPS på min telefon?
Stäng av platstjänster för att inaktivera GPS på din enhet. När du stänger av platstjänster kanske du inte kan använda vissa appar. Du kan inte stänga av Enhanced 911, funktionen i alla telefoner som larmcentraler använder för att hitta personer i händelse av en olycka.
Hur hittar jag mina GPS-koordinater på min telefon?
I Google Maps, ställ in en platsmarkör för att se GPS-koordinaterna på kartan. Tyvärr visar inte Apple Maps GPS-koordinater, men det finns GPS-vandringsappar som ger platsinformation.
Vad är en GPS-spårare?
GPS-spårare är enheter som spårar och rapporterar platsdata. Företag använder dem för att hålla reda på företagets fordon, och det finns kommersiella sådana tillgängliga för föräldrar att spåra tonårsförare. Vissa GPS-spårare ger till och med re altidsvarningar när en förare rusar eller avviker från ett specifikt område.
Vad är assisterad GPS?
Assisterad GPS, även känd som AGPS, samlar in platsinformation från mobilmaster (istället för satelliter) för att förbättra noggrannheten hos GPS på mobila enheter. Byggnader kan hindra GPS-satellitsignaler, så AGPS är ibland nödvändigt för att fastställa din plats.
