Что такое трехсторонний опрос - как устройства GPS используют математику для определения местоположения

Трехстороннее измерениеспутниковая система навигации (GPS) Математический метод, используемый устройствами для определения местоположения, скорости и высоты пользователя. Постоянно принимая и анализируя радиосигналы от нескольких спутников GPS и применяя геометрические формы кругов, сфер и треугольников, устройства GPS могут рассчитывать точное расстояние или дальность действия каждого отслеживаемого спутника.

навигация по карте

Принцип работы трехстороннего измерения

Трехстороннее измерение - это сложная версия триангуляции, хотя в расчетах не используются угловые измерения. Данные с одного спутника обеспечивают приблизительное местоположение точки в большой круглой области на земной поверхности. Добавление данных со второго спутника позволяет GPS сузить конкретное местоположение точки до области, где области данных двух спутников перекрываются. Добавление данных с третьего спутника может обеспечить точное местоположение точки на поверхности земли.

Всем устройствам GPS требуется три спутника для точного расчета местоположения. Данные с четвертого спутника (даже более четырех спутников) дополнительно повышают точность определения местоположения точки, а также позволяют рассчитывать такие факторы, как высота или, в случае самолета, высота. Приемники GPS обычно отслеживают от четырех до семи спутников одновременно и используют трилатерацию для анализа информации. 

Спутник GPS

существоватьМинистерство обороны СШАПоддерживает 24 спутниковых ретранслятора данных по всему миру. Независимо от того, где вы находитесь, ваше устройство GPS может поддерживать связь как минимум с четырьмя спутниками, даже в лесных районах или мегаполисах с высокими зданиями. Каждый спутник совершает оборот вокруг Земли дважды в день, регулярно отправляя сигналы на Землю с высоты примерно 12 500 миль. Спутник работает на солнечной энергии и имеет резервные батареи.

Когда GPS не работает 

Когда GPS-навигатор не может отслеживать достаточное количество спутников и получает недостаточное количество спутниковых данных, трехстороннее измерение не будет выполнено. Препятствия, такие как большие здания или горы, также могут блокировать слабые спутниковые сигналы и мешать точному расчету местоположения. Устройство GPS каким-то образом напомнит пользователю, что оно не может предоставить правильную информацию о местоположении.

Спутники также могут временно выйти из строя. Например, из-заТропосфера и ионосфераСигнал может двигаться слишком медленно. Сигналы также могут излучать сигналы от определенных образований и структур на Земле, что приводит к трехсторонним ошибкам измерения. 

Государственные технологии и системы GPS

GPS была представлена в 1978 году с запуском первого спутника глобального позиционирования. Только в 1980-х годах он находился под исключительным контролем и использованием правительства США. Полный парк из 24 активных спутников, контролируемых Соединенными Штатами, не использовался до 1994 года.

Устройства GPS не отправляют данные на спутники. Устройства GPS (например, смартфоны, оснащенные этой технологией) также могут использовать телефонные системы (например, вышки сотовой связи и сети) и подключения к Интернету для дальнейшего повышения точности определения местоположения. При использовании двух последних систем устройство GPS может отправлять данные в эти системы.

Поскольку спутниковая система GPS принадлежит правительству США, оно может выборочно запрещать или ограничивать доступ к сети, а другие страны также разработали свои собственные спутниковые сети GPS. Это включает:

  • Китайская спутниковая навигационная система Beidou
  • Глобальная навигационная спутниковая система России (ГЛОНАСС)
  • Система позиционирования ЕС Galileo
  • Индийская региональная навигационная спутниковая система (IRNSS), также известная как NAVIC
ошибка: Контент защищен !!