Lokalizatory GPS działają na zasadzie systemu naczyń połączonych. Na ich pracę składają się zarówno urządzenia ziemskie, jak i te, które okrążają naszą orbitę. My postaramy się w prostych słowach wytłumaczyć, w jaki sposób system jest w stanie przetwarzać informację o swoim położeniu, a urządzenie docelowe pokazywać jego punkt na mapie.

Dlaczego chcemy wytłumaczyć, jak działają lokalizatory GPS? Ponieważ są to coraz bardzie popularne urządzenia. Wykorzystujemy je, jako zabezpieczenie pojazdów przed kradzieżą, w zarządzaniu flotą, przy ochronie maszyn i narzędzi budowlanych czy detektywistyce. Warto więc wiedzieć, jak działają.

Z czego składa się system GPS?

Jak już wspomnieliśmy, lokalizatory GPS to urządzenia, działające na bazie systemu GPS. Skrót oznacza Global Positioning System, czyli w wolnym tłumaczeniu Globalny System Lokalizacji. Został stworzony przez specjalistów z Departamentu Obrony USA do działań wojskowych.

Cały układ składa się z trzech segmentów – kosmicznego, na który pracuje 31 satelitów umieszczonych na orbicie okołoziemskiej, naziemnego (stacji kontrolnych, odbiorczych i monitorujących na Ziemi) oraz użytkownika – w ten wliczane są właśnie lokalizatory GPS.

Ciekawostką jest fakt, że całość nadal należy do Departamentu Obrony USA i to decyzja rządu Stanów Zjednoczonych sprawia, że jest on darmowy i powszechny. USA opłaca się jednak drogie utrzymywanie systemu ze względu na korzyści dla gospodarki. Nie zapowiada się, aby kiedykolwiek zrezygnowano z tego przedsięwzięcia.

Ciągły sygnał GPS, wysyłany do urządzeń sprawia, że możesz korzystać z nawigacji (fot. pixabay.com)

Gdzie krążą satelity?

Jak już wspomnieliśmy, łącznie nad Ziemią znajduje się 31 satelitów pracujących w ramach systemu GPS. Wszystkie należą do rządu Stanów Zjednoczonych. Zaawansowane urządzenia umieszczone są praktycznie nad całą orbitą ziemską. Sieć była rozplanowana tak, aby przynajmniej cztery satelity były widoczne z każdego punktu na naszej planecie. Dlaczego akurat tyle? Ponieważ (o czym szerzej piszemy w dalszej części tekstu) to minimalna liczba urządzeń, wykorzystywanych do sprawnej lokalizacji.

Satelity krążą wokół Ziemi, współpracując z jej ruchem. W ten sposób tworzą siatkę, otaczającą cały obszar planety. Dzięki temu sygnał GPS dociera praktycznie wszędzie. System ten jest umieszczony bardzo wysoko, bo na wysokości 20 183 kilometrów. Dla porównania, samoloty pasażerskie wznoszą się na wysokość około 11 000 metrów. Z innych parametrów powinieneś wiedzieć, że nachylenie satelity waha się między 55 a 63 stopnie (zależy od bloku jej umieszczenia), a obieg całkowity trwa 11 godzin i 58 minut (czyli pół realnej doby).

W jaki sposób funkcjonuje cały system GPS?

Skoro wiesz już gdzie są satelity, jak są umieszczone i do kogo należą, sprawdź jak współpracują z lokalizatorami GPS i odbiornikami. Jak wspomnieliśmy, wysyłany przez satelity sygnał GPS dociera do lokalizatora, a dokładniej są to sygnały z czterech satelit. Po co? Aby określić pozycję w schemacie trójwymiarowym (trzy satelity odpowiadają za kierunki, a czwarty za wysokość nad poziomem morza). W przypadku mniej zaawansowanych technologii, dopuszcza się odbiór sygnału z trzech satelitów. Każda satelita wyposażona jest w dokładny zegar atomowy, co z kolei wpływa na perfekcyjną dokładność odbieranego sygnału. Ten jest niezbędny do określenia pozycji lokalizatora.

Powyższy schemat pokazuje Ci, jak działają lokalizatory GPS. Sygnał (przez z satelity) trafia do odbiorników naziemnych, które pomagają określić dokładną pozycję obiektu (fot. Adlerweb/wikipedia)

Następnie (w dużym uproszczeniu), satelita wysyła sygnał do odbiornika GPS. Ten w tzw. depeszy nawigacyjnej przechwytuje czas sygnału, położenie satelity oraz parametry jej lotu. Na podstawie otrzymanych danych, odbiornik określa współrzędne satelity, a za pomocą pseudoodległości (odległość mierzona jednostronnie) umożliwia obliczenie własnej pozycji i nadajnika. Obliczenia na podstawie których ustalana jest dokładna pozycja, pochodzą od tego że położenie stacji kontrolnej jest znane i dzięki temu da się tę wartość wyliczyć.

Funkcjonowanie GPS jest dość skomplikowanym procesem, ale polega na dokładnym pomiarze czasu wysyłanego sygnału i skorelowania go z przemieszczaniem się satelity (bazując na prędkości tejże). Warto dodać, że prędkość sygnału równa jest prędkości światła.

Urządzenia warte inwestycji

Zasada funkcjonowania sprzętów GPS jest zawsze taka sama. Zmieniane są niekiedy parametry i szyfrowanie (np. dodatkowo zabezpieczone są przekazy wojskowe). Samemu możesz bardzo szeroko wykorzystać lokalizatory. Mały lokalizator GPS LM01 umożliwia ciągłe śledzenie pojazdów lub osób. To nie tylko sprzęt detektywistyczny, ale również zabezpieczenie przed kradzieżą mienia, albo skuteczna ochrona osób starszych i dzieci.

Z kolei lokalizator GPS – obroża dla psa, jest świetnym sposobem na ochronę dla Twojego pupila. W ten sposób zawsze będziesz wiedzieć, gdzie biega czworonożny przyjaciel rodziny.

Obroża dla psa z lokalizatorem GPS zabezpieczy pupila przed przykrymi konsekwencjami „ucieczki” (fot. materiały własne)

Poszukaj lokalizatora GPS dla siebie już teraz. Wykorzystując te zaawansowaną i kosmiczną technologię, możesz zabezpieczyć się przed skutkiem kradzieży lub zaginięcia bliskiej osoby. Satelity będą pracowały na Twoją korzyść, a Ty będziesz mógł spać spokojnie!