Täpne asukoha määramine on oluline paljude tegevuste jaoks, näiteks maanteetransport ja meretransport. Just Ameerika Ühendriikide kaitseministeerium asutas 1978. aastal ülemaailmse positsioneerimissüsteemi, mis on meile paremini tuntud kui GPS. See positsioneerimissüsteem kasutab asukoha määramiseks satelliite. Selleks viis ta orbiidile kolm satelliiti.
Maa orbiidile paigutatud satelliidid väljastavad teadaolevate mustritega signaale, mida saab kalkulaatori suuruste vastuvõtjatega vastu võtta kõikjal Maa peal, olgu siis merel või õhus. See on tänapäeval kõige täpsem positsioneerimissüsteem.
GPS-i toimimise põhiprintsiip on satelliitide asukoha abil määrata objekti asukoht Maal triangulatsiooni abil. Kui vastuvõtja võtab satelliidisignaali, saab ta määrata selle täpse kauguse. Seda tehakse järgmiselt:
Vastuvõtja sünkroniseerib oma sisemise signaali satelliidi saadetud signaaliga, määrates seeläbi ajaintervalli (t) signaali saatmise ja vastuvõtmise vahel.
Kuna teame, et andmeedastuskiirus on võrdne valguse kiirusega (v = 2,998 x 10
8 m / s), arvutab vastuvõtja kauguse (Δs) satelliidi ja objekti eraldamine järgmise võrrandi abil:y = y0+ v.t.
∆s = v.t.
Oletame, et mõõdetud ajaintervall GPS-i ja objekti vahel on 0,065 s. Mis oleks siis GPS-i ja objekti vaheline kaugus? Nende vahelise kauguse määramiseks kasutage lihtsalt ülaltoodud võrrandit. Seega:
=s = 2.998 .108.0,065
=s = 19 487,00 km
Satelliitide pardal on aatomkellad, mis on täpsemad. Kolmnurga abil asukoha määramiseks on siiski vaja teada veel kaht vahemaad, mida saab määrata kahe teise satelliidi põhjal. Täna näeme, et GPS-ist on saanud tavaliste inimeste laialdaselt kasutatav lisaseade, millel pole enam ainult sõjalise kasutamise eesmärki.
Autor Domitiano Marques
Lõpetanud füüsika
Allikas: Brasiilia kool - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/gps-equacao-mru-uso.htm