Alla navigeringssystem i bilen, körappar och mobila navigationsappar som Google Maps förlitar sig alla på GPS för att ta oss från punkt A till punkt B. Men vad är GPS och hur fungerar det?
Vad är Global Positioning System?
Global Positioning System (GPS) är ett navigationssystem som ägs av USA:s regering och som består av tre huvudsegment:
- Space Segment är ett navigationssystem med minst 31 satelliter, varav 24 (eller fler) vanligtvis är under flygning och i drift. Dessa satelliter flyger inom jordens omloppsbana på en höjd av 12 550 miles. Varje enskild satellit kretsar vanligtvis jorden två gånger om dagen.
- Kontrollsegmentet är ett internationellt nätverk av kontrollstationer som spårar, övervakar och underhåller satelliterna i omloppsbana. Dessa kontrollstationer kan också skicka data eller kommandon till satelliterna. Kontrollsegmentet består av 16 övervakningsstationer, två huvudkontrollstationer (en huvud- och en alternativ), och 11 kommando- och kontrollantenner (fyra markantenner och sju fjärrspårningsstationer för Air Force Satellite Control Network).
- Användarsegmentet är för civila och våra GPS-enheter, även kända som GPS-mottagare eftersom de tar emot signaler från satelliterna i omloppsbana för att lokalisera våra platser.
Vem uppfann GPS?
De fyra personer som vanligtvis krediteras med uppfinningen av GPS är Ivan Getting, Bradford Parkinson, Roger L. Easton och Gladys West. Enligt Lemelson-MIT var det Getting som först tänkte sig GPS som vi känner det idag som ett koncept som involverar användningen av "ett system av satelliter för att producera exakta positioneringsdata för snabbt rörliga objekt som missiler och flygplan."
Parkinsons bidrag till GPS kom 1972, när han tog på sig huvudrollen i att leda USA:s försvarsdepartements GPS-program. I denna roll kunde Parkinson bygga vidare på Gettings ursprungliga idéer. År 1978 hade Parkinsons GPS-utvecklingsprojekt, känt som NAVSTAR GPS-systemet, avslutats och var exakt inom tre meter.
Roger L. Easton bidrog också till utvecklingen av GPS och har kallats "GPS:s fader." Eastons bidrag var resultatet av att lösa ett problem relaterat till att spåra satelliter. I ett försök att synkronisera spårningsstationernas timing, utvecklade Easton ett tidsbaserat navigationssystem genom att placera klockor i satelliter, så att de mer exakt kan upptäcka den exakta platsen för användare på marken. Easton kallade det här systemet "Timation", och det slutade med att det amerikanska försvarsdepartementet införlivade dess funktioner i utvecklingen av Global Positioning System.
Sist men inte minst är matematikern Gladys West också krediterad för hennes bidrag till utvecklingen av GPS. Wests bidrag var hennes arbete med att utveckla en modell av jorden som stod för variationer i jordens form orsakade av gravitation och andra krafter. Wests jordmodell anses allmänt vara en grundläggande del av GPS-projektet.
Hur fungerar GPS och hur hanteras det?
Global Positioning System förlitar sig på förhållandet mellan GPS-satelliter och mottagare på GPS-aktiverade enheter. Enligt GPS-teknikföretaget Garmin, ett GPS-teknikföretag, fungerar Global Positioning System när GPS-satelliter sänder "en unik signal och omloppsparametrar som gör att GPS-enheter kan avkoda och beräkna den exakta platsen för satelliten."
Från den här överföringen kan GPS-enheter beräkna användarnas plats genom att mäta hur lång tid det tar att ta emot signalen. Den beräkningen kombineras sedan med avståndsmätningarna från flera andra satelliter. För att korrekt beräkna en persons latitud och longitud måste en GPS-enhet ta emot en signal från minst tre satelliter. För att beräkna höjd krävs signalen från minst fyra satelliter. De flesta GPS-mottagare kommer att ta emot och spåra signalerna från minst åtta satelliter, men detta nummer kan variera beroende på din plats och vilken tid klockan är.
Enligt GPS.gov underhålls och drivs Global Positioning System av det amerikanska flygvapnet. Det amerikanska flygvapnet "utvecklar, underhåller och driver" de 24 satelliter och kontrollstationer över hela världen som utgör systemet.
Beyond Car GPS-system: daglig användning för GPS
GPS är inte bara till för att hitta hem. Andra användningsområden för GPS inkluderar:
- GPS-bärbara enheter, som GPS-klockor, kan användas för att hålla reda på barn, husdjur och äldre.
- GPS-kontrollerade drönare används för att filma fågelperspektivbilder i filmer. GPS används också inom filmindustrin för platsspaning.
- Geocaching kan användas för att ställa in sopjakt genom att gömma föremål på vissa platser och sedan ladda upp kartor online för att få andra att söka efter dem med GPS-enheter.
- Ditt lokala elbolag kan använda GPS för att spåra strömavbrott.
