Fizička Načela GPS

GPS jekratica za globalno pozicioniranje sustava , satelitski navigacijski sustav koji omogućava bilo tko s GPS prijemnikom kako bi se utvrdilo njihovo trodimenzionalni položaj na ili iznad površine Zemlje . GPS se sastoji od konstelaciji 24 satelita , šest podzemnih stanica koje se nalaze širom svijeta i GPS prijemnika , što može biti ručni ili je montiran u vozila, plovila i zrakoplove . Osnovno načelo

Fizički principi GPS uključuje kvantnu teoriju , što je dovelo do izuma atomski sat , i Einsteinova opća teorija relativnosti . Osnovno načelo iza GPS-a, međutim,mjerenje udaljenosti , ili raspon , između satelita i prijamnika . Signal iz svakog satelita , kreće brzinom svjetlosti , traje konačan iznos vremena da bi se na površini Zemlje . GPS prijemnik izračunava udaljenost do satelita množenjem razliku između vremenaprijema signala i vrijeme koje je bio poslan od brzine svjetlosti .
Triangulacija

GPS prijemnik izračunava svoju točnu geografsku širinu , dužinu i visinu mjerenjem udaljenosti do četiri zasebne GPS satelita . AkoGPS prijamnik mjeri udaljenost od jednog GPS satelita , to može utvrditi da je to negdje na zamišljenoj sferi s promjerom jednakoj udaljenosti od satelita . Ako se mjeri udaljenost do dva satelita , to može utvrditi da je to negdje na liniji , gdje su dvije sfere sijeku . Ako se mjeri udaljenost natreći i četvrti satelit , to može izračunati svoj precizan zemljopisni položaj .
Vrijeme mjerenja

Signali s GPS satelita putovati u zemlje brzinom svjetlosti , tako precizno mjerenje vremena je od izuzetne važnosti za rad na GPS . GPS sateliti nose najprecizniji satovi dostupni , poznate kao atomske satove , koji su točno jedan milijarditi dio sekunde po danu . Ovi satovi omogućuju GPS satelita emitirati signale koji su usklađeni s onima iz drugih satelita .
Time Correction

Einsteinova opća teorija relativnosti ispravno predviđa i objašnjava da gravitacija čini se uspori , ili rastegnuti , protok vremena . Drugim riječima ,razlika između jakosti gravitacijskog polja na površini Zemlje i 12.000 milja ili više gore to znači da jesat na GPS prijamnik radi djelić sekunde sporiji od sat na GPS satelita . Satellite - based satovi namjerno su proizvedeni da teče nešto sporije , kad je na Zemlji , tako da su me točno vrijeme kada je u prostoru .