Ako GPS skutočne funguje
Už žijeme v budúcnosti. Máme vreckové zariadenia, ktoré používajú satelity na presné určenie našich presných miest takmer kdekoľvek na našej planéte. Ale premýšľali ste niekedy o tom, ako funguje systém GPS??
Zariadenia GPS sa v skutočnosti nedotýkajú satelitov a neposielajú im informácie. Prijímajú iba údaje zo satelitov - dáta, ktoré sú vždy prenášané. GPS však nie je jediný spôsob, ako zariadenie dokáže určiť vašu polohu.
Image Credit: NASA
Z satelitov na palmu vašej ruky
Globálny systém určovania polohy bol pôvodne vytvorený Spojeným štátom pre vojenské účely, ale bol nakoniec otvorený pre civilné použitie. Aspoň 24 satelitov GPS je vždy v obežnej dráhe okolo Zeme a neustále vysielajú údaje.
Satelity sú usporiadané na obežnej dráhe tak, aby boli na oblohe viditeľné štyri satelity z akéhokoľvek miesta na Zemi. (V skutočnosti ich nemôžete vidieť, ale existuje priama cesta k rozhlasovým prenosom.) To znamená, že GPS nebude fungovať, ak budú blokované signály - budete chcieť dosť priamu cestu medzi vami a oblohou. V podzemnom bunkri alebo v jaskyni pod horou to nefunguje.
Satelity GPS neustále prenášajú rádiové signály smerom k Zemi. Každý prenos zahŕňa umiestnenie satelitu GPS a čas odoslania signálu. Každý satelit má na palube atómové hodiny, takže čas je veľmi presný.
Image Credit: Cliff na Flickr
Ako GPS určuje vašu polohu
Zariadenie so vstavanou GPS - či už ide o navigačnú jednotku určenú do auta alebo smartphone - funguje iba ako prijímač GPS. Zariadenie s GPS nie je v skutočnosti "kontaktovať" družice na určenie jeho polohy. Namiesto toho len počúva, či sú rádiové signály vysielané z týchto satelitov nepretržite.
Prijímač GPS "počúva" signály zo štyroch alebo viacerých satelitov. Signály z bližších satelitov dorazia skôr, zatiaľ čo signály z ďalšej družice prídu neskôr. (Skutočný časový rozdiel je veľmi malý, ale môže ho detekovať prijímač GPS.) Porovnaním času vysielania signálu a času príchodu signálu môže prijímač odhadnúť jeho relatívnu vzdialenosť od všetkých štyroch družíc. Pomocou trilaterácie môže prijímač určiť jeho polohu.
Trilaterácia môže znieť trochu komplikovane, ale je to skutočne pomerne jednoduché. Predstavte si, že vám niekto povedal, že ste boli 500 kilometrov od New Yorku, 800 míľ od Miami a 700 míľ od Kansas City. Pomocou týchto informácií môžete určiť región, ktorý je správnou vzdialenosťou od všetkých týchto miest, a odhadnúť vašu aktuálnu polohu. Ak sme vám povedali svoju vzdialenosť od štvrtého mesta, mohli by ste presnejšie odhadnúť vašu polohu. To je trilaterácia v skratke, a to je to, čo prijímače GPS robí vždy, keď ich používate.
Image Credit: Alpha na Flickr
Alternatívy k GPS
GPS nie je jediný spôsob, ako zariadenie dokáže odhadnúť vašu aktuálnu polohu. Služba 911 využíva informácie o sile pevných buniek na trianguláciu polohy mobilných telefónov. To funguje podobným spôsobom - meraním rozdielov v intenzite signálu medzi viacerými vežičkami, môže vaše zariadenie odhadnúť vašu aktuálnu polohu.
Niektoré zariadenia môžu pomocou lokalizačného systému založeného na Wi-Fi (WPS) tiež určiť svoju aktuálnu polohu. Vozidlá Google Street View jazdia okolo, zachytávajú mená blízkych prístupových miest a ich relatívne silné stránky na určitých miestach. Váš inteligentný telefón skenuje okolité bezdrôtové siete a pošle serverom spoločnosti Google zoznam ich názvov a silných signálov. Spoločnosť Google používa svoju databázu a odhaduje, kde ste. (Spoločnosť Google nie je jediným poskytovateľom údajov o polohe založenom na Wi-Fi, ale je to tá, s ktorou väčšina ľudí bude oboznámená.) Toto môže byť obzvlášť výhodné vo vnútorných priestoroch signálov GPS nemôže dosiahnuť.
Systém GPS nie je jedinou sieťou satelitov, ktoré sa dajú použiť na polohovanie. Rusko má svoj vlastný systém GLONASS a Čína má BDS. Európa pracuje aj na svojej vlastnej alternatíve k GPS, známu ako Galileo. GPS by mohlo byť zastavené alebo obmedzené v čase vojny alebo konfliktu, takže národy chcú, aby ich vlastné satelity boli sebestačné.
Image Credit: Richard Smith na Flickr
Samotný GPS nie je záležitosťou ochrany osobných údajov - napríklad ak máte starú jednotku GPS pre vaše auto, pravdepodobne nie je schopná prenášať vašu polohu. GPS však môže byť problémom s ochranou osobných údajov v kombinácii s vysielacou technológiou. Zariadenia na sledovanie polohy GPS nepoužívajú len prijímače GPS - ukladajú údaje GPS na neskoršie vyhľadávanie alebo prenášanie údajov GPS.
