Tarkka sijainnin määritys on tärkeää monien toimintojen, kuten maanteiden tavaraliikenteen ja merenkulun, kannalta. Yhdysvaltojen puolustusministeriö perusti vuonna 1978 maailmanlaajuisen paikannusjärjestelmän, joka tunnetaan paremmin GPS: nä. Tämä paikannusjärjestelmä käyttää satelliitteja sijainnin määrittämiseen. Tätä varten se asetti kolme satelliittia kiertoradalle.
Maapallon kiertoradalle sijoitetut satelliitit lähettävät tunnettujen kuvioiden signaaleja, jotka voidaan vastaanottaa missä tahansa maapallolla, merellä tai ilmassa, laskimen kokoisilla vastaanottimilla. Tämä on tämän päivän tarkin paikannusjärjestelmä.
GPS: n toiminnan perusperiaate on käyttää satelliittien sijaintia objektin sijainnin määrittämiseen maapallolla triangulaation avulla. Kun vastaanotin hakee satelliittisignaalin, se voi määrittää sen tarkan etäisyyden. Tämä tehdään seuraavasti:
Vastaanotin synkronoi sisäisen signaalinsa satelliitin lähettämän signaalin kanssa ja määrittää siten aikavälin (t) signaalin lähettämisen ja vastaanottamisen välillä.
Älä lopeta nyt... Mainonnan jälkeen on enemmän;)
Koska tiedämme, että tiedonsiirtonopeus on yhtä suuri kuin itse valon nopeus (v = 2,998 x 108 m / s), vastaanotin laskee etäisyyden (Δs) satelliitin ja kohteen välinen erotus seuraavan yhtälön avulla:
y = y0+ v.t.
∆s = v.t.
Oletetaan, että GPS: n ja kohteen välinen mitattu aikaväli on 0,065 s. Joten mikä olisi etäisyys GPS: n ja kohteen välillä? Käytä vain yllä olevaa yhtälöä määrittääksesi niiden välinen etäisyys. Täten:
=s = 2.998 .108.0,065
=s = 19487,00 km
Satelliittien aluksella on atomikellot, jotka ovat tarkempia. Sijainnin määrittämiseksi kolmiomittauksen avulla on kuitenkin tiedettävä vielä kaksi etäisyyttä, jotka voidaan määrittää kahdesta muusta satelliitista. Nykyään voimme nähdä, että GPS: stä on tullut tavallisten ihmisten laajalti käyttämä lisävaruste, jolla ei enää ole vain sotilaskäyttöä.
Kirjoittanut Domitiano Marques
Valmistunut fysiikasta
Haluatko viitata tähän tekstiin koulussa tai akateemisessa työssä? Katso:
SILVA, Domitiano Correa Marques da. "GPS- ja MRU-yhtälö käytössä"; Brasilian koulu. Saatavilla: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/gps-equacao-mru-uso.htm. Pääsy 27. kesäkuuta 2021.
