Inițial, termenul de sistem de poziționare globală (sau GPS) a fost folosit pentru a se referi la un program de radio-navigație al guvernului SUA care folosea sateliți. De atunci, a devenit un grup de sateliți care difuzează la frecvențele purtătoare L1, L2 sau L5 și care aplică trilaterație pentru a calcula distanțe cu precizie. Acest articol va explica funcționalitatea și tipurile critice de GPS și va oferi exemple.

Ce este GPS-ul?

Inițial, termenul de sistem de poziționare globală (sau GPS) a fost folosit pentru a se referi la un sistem de navigație radio deținut de guvernul SUA. De atunci, a fost extins pentru a include orice sateliți care difuzează la frecvențele purtătoare L1, L2 sau L5 folosind trilaterarea pentru a calcula distanțe cu precizie.

GPS este acum un termen comun în industria de cartografiere și navigație. GPS este un termen care se referă la capacitatea de a localiza obiecte și de a determina direcția unui obiect. Este extrem de precis.
Un sistem de poziționare globală, cunoscut și sub numele de GPS, este un sistem de radio-navigație care utilizează sisteme prin satelit pentru a informa utilizatorii despre poziționare, navigare și sincronizare. Acest lucru se realizează prin trimiterea de impulsuri către un receptor Earthbound. GPS, cunoscut inițial ca NAVSTAR, este o constelație de sateliți deținută de Statele Unite. În prezent, este operat de Forța Spațială a SUA și a fost rezervat inițial pentru scopuri militare, dar a fost pus la dispoziție comercial și civil.
Sistemul de poziționare globală se bazează pe sateliți care orbitează Pământul. Este compus din 31 de sateliți, care permit utilizatorilor să utilizeze senzori și receptoare pentru a determina locația exactă a sateliților atunci când aceștia se află în raza de acțiune a sateliților care orbitează.

Ce este GPS-ul?

GPS înseamnă sistem de poziție globală. Este o subcategorie din cadrul sistemului mondial de navigație prin satelit (GNSS). Deschide o fereastră nouă. Este cea mai avansată tehnologie dintre toate sistemele de navigație prin satelit.

Cum funcționează GPS-ul?

GPS se bazează pe comunicarea dintre componentele sale. Acest lucru este similar cu sateliții GLONASS, BeiDou și Galileo. Există trei componente ale sistemului de poziționare globală (GPS). Aceste părți lucrează împreună pentru a se asigura că informațiile despre poziționare, sincronizare și navigare sunt întotdeauna exacte. Aceste părți includ receptorii, segmentele de control și segmentele spațiale.

• Segmentul spațial

Componenta GPS cuprinde 31 de sateliți, care se rotesc pe o anumită orbită în jurul pământului. Fiecare satelit este situat la o înălțime de aproximativ 20.000 km deasupra planetei și transmite continuu semnale cu microunde către receptoarele prestabilite. Fiecare satelit este echipat cu ceasuri atomice, care sunt ceasuri precise și precise care le mențin sincronizate și sincronizate cu ceasurile de pe pământ.

• Segment de control

Segmentul de control se mai numește și segment de sol. Această componentă a sistemului de poziționare globală este foarte asemănătoare cu o stație turn. Segmentul de control gestionează și asigură funcționalitatea corectă a sateliților.
Segmentul de control include stații de control master, o stație de comandă principală de rezervă, diverse antene de comandă, antene de control și monitorizare, precum și ca stație de control. Segmentele de sol sunt responsabile pentru urmărirea mișcărilor sateliților, efectuarea analizei, monitorizarea și transmiterea informațiilor din satelit către receptori.

• Un segment de utilizatori sau receptori

A treia componentă cea mai frecvent utilizată a GPS-ului este receptorul. Ele pot fi găsite în aproape toate smartphone-urile și trackerele de pe telefoanele de zi cu zi. Sunt utilizate în multe industrii, inclusiv transport, aviație, militar, auto, IoT și transport. O antenă și un procesor alcătuiesc receptorii GPS.
Antena este reglată pentru a capta frecvența semnalelor satelitului. Procesorul folosește și trilaterarea pentru a interpreta și decoda informațiile. Un ceas este, de asemenea, folosit pentru a urmări timpul în care receptorii au detectat o mișcare. Există multe dimensiuni de receptoare și pot fi la fel de mici ca telefoanele mobile.

Cum funcționează GPS-ul?

Receptoarele GPS pot funcționa numai dacă se află în raza de acțiune a cel puțin trei sateliți. Receptoarele GPS trebuie să fie mai precise în interior. Fiecare satelit transmite un semnal criptat cu poziția satelitului său la momentul la care a partajat apelul și data la care l-a trimis. Receptorul folosește locația a trei sateliți care trimit semnale către același receptor și diferența de timp dintre transmisia semnalului și momentul în care a fost primit.
Receptorul folosește apoi o formulă matematică pentru a determina distanța dintre sateliți și unul de altul. Acest lucru îi permite să-și deducă locația folosind coordonatele de latitudine și longitudine. Cel de-al patrulea satelit îi permite receptorului să verifice acuratețea informațiilor sale și să evite necesitatea unui ceas atomic.

• Diferite tipuri de GPS

Sistemul de poziționare globală poate fi utilizat în multe moduri diferite. Sistemul a fost supus a numeroase modificări care au dus la diferite tipuri de GPS. Deși toți folosesc același principiu de bază, fiecare clasă este specializate în satisfacerea unor nevoi speciale. Există mai multe tipuri de sisteme GPS:

• A-GPS

A-GPS (GPS asistat) este un tip de GPS care permite receptorilor accesul la informații din rețelele locale, ceea ce ajută la poziționarea sateliților. GPS asistat poate localiza sateliții în zone greu accesibile, cum ar fi clădirile înalte sau copacii. A-GPS trebuie să aibă rețele celulare pentru a funcționa.
Când GPS-ul a fost pus la dispoziție comercial, era necesar GPS-ul asistat. A-GPS poate fi găsit pe smartphone-uri, permițând dispeceraților de urgență să acceseze informațiile despre locația telefonului. Această tehnologie reduce timpii de pornire și va permite telefoanelor să se blocheze în sistemele de navigație chiar dacă semnalul este slab sau telefonul este vizibil doar pentru doi sateliți.

• S-GPS

GPS simultan este un GPS modificat care permite trimiterea simultană a datelor vocale și a semnalizării GPS de la un telefon. Tipurile de date pot fi trimise simultan, mai degrabă decât să alterneze semnalul SPS cu recepția apelului telefonic. Există și o sensibilitate mai bună. Acest lucru este util în special pentru situații de urgență, permițând furnizorilor de servicii precum ambulanțe, stații de pompieri și așa mai departe să localizeze sursa apelului în timp ce apelul este în curs.

• D-GPS

GPS diferențial (DGPS) este o metodă de corecție care îmbunătățește acuratețea datelor de locație de la un receptor GPS tradițional. D-GPS este o îmbunătățire a GPS-ului care oferă o perspectivă mai bună a locației exacte a unui obiect/persoane.
Precizia GPS este de obicei într-un interval de 15 metri. D-GPS poate reduce limita de eroare la locație la 1 inch (22,5 cm). Rețeaua de stații fixe la sol difuzează diferența calculată între locațiile prin satelit și locațiile selectate cunoscute. Garda de Coastă canadiană și Statele Unite aplică D-GPS.

• GPS non-diferențial

GPS diferențial folosește semnale satelit pentru a determina poziția. GPS-ul non-diferențial nu este același lucru cu GPS-ul diferențial. Deși este mai puțin precis decât D-GPS în ceea ce privește precizia, are o gamă mult mai cuprinzătoare de aplicații.

• GPS fără cartografiere și cartografiere

Cartografierea GPS se referă la o unitate GPS cu hărți încorporate. De asemenea, puteți descărca hărți pe GPS-ul dvs. de cartografiere. Această unitate GPS se găsește adesea pe telefoanele mobile și alte dispozitive portabile. GPS fără hărți se referă la o unitate de tip GP fără hărți. Afișează locația dvs. actuală și indicațiile pentru a ajunge la un alt punct fără a fi nevoie să vedeți repere sau drumuri. Folosește trasee asemănătoare pesmetului care vă marchează progresul și vă direcționează.

Exemple de GPS

Există multe utilizări pentru soluțiile GPS. Multe companii au dezvoltat software care utilizează tehnologia GPS. Acestea sunt unele dintre cele mai populare software-uri GPS:

• Navigare Google Maps

Google Maps este o aplicație de cartografiere web care utilizează Google Cloud Platform. Este disponibil pentru uz comercial și este destinat să fie folosit de oameni din întreaga lume. A fost folosit de peste un miliard de oameni în fiecare lună începând cu 2020. Versiunea inițială a Hărților Google din 2005 a fost un amestec de software de cartografiere bazat pe web și vizualizare a datelor geospațiale. De asemenea, a oferit o analiză a traficului în timp real.

• Oaza țigănească a NASA

GIPSY OASIS, un software de navigație, este utilizat în principal pentru cercetarea sistemelor geofizice și de poziționare globală. GIPSY OASIS înseamnă sistem de poziție dedusă de GNSS și software de analiză a orbitei. Este deținut și întreținut de Administrația Națională pentru Aeronautică și Spațiu.

• Serviciul de localizare Amazon

Amazon Location Service este un produs Amazon Web Services care permite dezvoltatorilor să adauge date despre locație și funcționalități aplicațiilor lor. Serviciile de localizare Amazon pot fi împărțite în continuare în caracteristici specifice.

• Verizon Connect

Verizon Connect oferă o soluție de urmărire GPS precisă, adaptată pentru toate dimensiunile de flote. Permite o vizualizare la 360 de grade a operațiunilor flotei, permițându-vă să vedeți totul de la început până la sfârșit. Ajută șoferii să fie mai siguri și mai productivi și vă ține la curent cu orice reparație sau întreținere. Puteți selecta dintre diverse soluții GPS pentru a monitoriza comportamentul șoferului, a urmări activele și a le livra, pentru a găsi cele mai bune rute și pentru a satisface clienții.

• GPS NAVSTAR

NAVSTAR GPS este denumirea mai comună pentru sistemul global de navigație prin satelit al Statelor Unite. Departamentul de Apărare al SUA îl folosește pentru urmărirea militară și operațiuni specializate.

Top 9 aplicații GPS

Tehnologia GPS a fost odată dezvoltată și răspândită în întreaga lume. De atunci a devenit o parte integrantă a infrastructurii globale, cu aplicații în toate domeniile. Tehnologia sistemului de poziționare globală a fost adoptată de multe industrii datorită costului scăzut și disponibilității sale la nivel mondial.
Receptoarele sunt, de asemenea, bine proiectate, astfel încât să poată fi utilizate într-o varietate de aplicații. Tehnologia GPS poate fi folosită pentru orice: internetul lucrurilor (internetul obiectelor), bancar, militar și agricultură. Acestea includ:

• Transport rutier

GPS-ul este o parte vitală a transportului auto și rutier. Receptoarele GPS sunt cele mai populare pe piața transportului rutier. Sunt utilizate pentru managementul flotei, servicii de monitorizare și expediere a transportului public, proprietari de mașini private, logistică și servicii de livrare, servicii de taxi, management de flotă, management de flotă, management de flotă, servicii de expediere, logistică și alte utilizări. Multe mașini au navigație GPS încorporată sau substituenți pentru a permite aplicații de urmărire prin GPS pe telefoanele lor.

• Acces rapid la asistență rutieră

Chiar și în situații de urgență, sistemul de poziționare globală poate fi utilizat. Puteți apela o linie telefonică de urgență, indiferent dacă sunteți direct implicat într-un incident sau dacă întâlniți victime ale unui accident.
Furnizorii de servicii vă urmăresc locația exactă în mod automat folosind tehnologia GPS și vă trimit imediat lucrători instruiți. Chiar dacă nu vă cunoașteți zona exactă, GPS-ul o poate urmări automat.

• Aplicații în industria aviației

În industria aviației se folosește sistemul de poziționare globală. Aproape toate aeronavele folosesc tehnologia GPS pentru a naviga și a-și direcționa zborul. De asemenea, este util în controlul traficului aerian, deoarece trimite locația unui avion către toate celelalte avioane dintr-o zonă dată. GPS poate fi folosit și în vehiculele aeriene fără echipaj (drone) pentru a-l face și mai eficient. Aceste drone pot decola fără a avea nevoie de un șofer și pot urma o anumită rută pentru a îndeplini sarcina. Acesta este doar un alt mod în care GPS-ul este și va fi aplicat în Internetul lucrurilor

• Aplicarea legii

Poliția și forțele de ordine folosesc, de asemenea, tehnologia GPS pentru a-și îndeplini sarcinile. Aceștia pot înțelege mai bine o infracțiune instalând echipamente de urmărire cu GPS pe mașinile suspecților. Acest lucru le va permite să prevină orice pierdere de vieți sau proprietăți. Forțele speciale folosesc, de asemenea, trackere GPS pentru a localiza trupe, rachete și alte active în timp real.

• Finanțe și Bănci

Sistemul de poziționare globală oferă, de asemenea, servicii de sincronizare precise care pot urmări, programa și monitoriza transferurile de bani, pe plan intern și internațional. Agențiile de aplicare a legii le pot folosi pentru a crea o pistă de audit în cazul unor infracțiuni financiare. Pentru a marca datele și ștampilele pentru transferurile de bani, furnizorii de servicii financiare folosesc ceasurile atomice ale sateliților GPS.

• Securitatea auto și prevenirea furtului auto

Multe mașini au acum dispozitive de urmărire GPS ascunse în vehicul. Este cea mai eficientă protecție antifurt a mașinii tale sau a altor obiecte de valoare. Puteți localiza un vehicul furat din mașină folosind un alt dispozitiv. Cu ajutorul personalului de securitate, îl puteți recupera rapid.

• Trackere de fitness și sănătate

Elementele purtabile pentru îngrijirea sănătății și fitness pot include tehnologia de urmărire prin GPS, astfel încât locația pacienților să poată fi trimisă medicului lor primar. Geofencing este posibil și cu GPS. Acest lucru permite cartografierea zonelor și urmărirea mișcării în interiorul acelei limite. Acest lucru poate fi folosit pentru a proteja animalele de companie și pentru a impune stațiunea.

• Aplicatii agricole

Sectorul agricol are multe utilizări pentru GPS. A contribuit la îmbunătățirea randamentului și a productivității prin monitorizarea tractoarelor, a mașinilor și a prelevării de probe de sol.

• Monitorizarea copiilor

Copiii pot fi vulnerabili dacă nu sunt la îndemâna imediată a îngrijitorilor lor. Ar putea fi expuși riscului pentru infracțiuni precum răpirea sau s-ar putea rătăci. Părinții pot facilita găsirea copiilor lor adăugând trackere GPS și alte obiecte purtate la ceasurile lor de mână. Acest lucru permite părintelui să fie liniștit în timp ce îi permite copilului o oarecare libertate. Aceste articole purtabile pot fi echipate cu alarme care trimit alerte în caz de pericol.

Concluzii

Serverul dvs. GPS poate furniza informații geografice precise, de la 10 la 100 de metri. Receptoarele de înaltă calitate, cum ar fi cele găsite în dispozitivele militare, pot oferi o precizie de până la un metru. Dispozitivele compatibile cu GPS și tehnologia la care lucrează sunt utilizate în prezent în multe industrii și piețe.