A pontos helyzetmeghatározás számos tevékenység szempontjából fontos, mint például a közúti áruszállítás és a tengeri szállítás. Az Egyesült Államok Védelmi Minisztériuma 1978-ban hozta létre a globális helymeghatározó rendszert, amelyet GPS-nek ismerünk. Ez a helymeghatározó rendszer műholdakat használ a helyzet meghatározásához. Ehhez három műholdat állított pályára.
A Föld pályájára helyezett műholdak ismert mintázatú jeleket bocsátanak ki, amelyeket a Föld bármely pontján - akár a tengeren, akár a levegőben - a számológép méretű vevőkészülékek fogadhatnak. Ez manapság a legpontosabb helymeghatározó rendszer.
A GPS működésének alapelve az, hogy a műholdak helyzetét háromszögeléssel meghatározzuk egy objektum helyét a Földön. Amikor a vevő felvesz egy jelet egy műholdról, pontosan meghatározhatja annak távolságát. Ez a következőképpen történik:
A vevő szinkronizálja belső jelét a műhold által küldött jellel, ezáltal meghatározva az időintervallumot (t) a jel elküldése és a vétel időpontja között.
Mint tudjuk, hogy az adatátviteli sebesség megegyezik magával a fénysebességgel (v = 2,998 x 108 m / s), a vevő kiszámítja a távolságot (Δs) a műhold és az objektum elválasztása a következő egyenleten keresztül:
y = y0+ v.t.
∆s = v.t.
Tegyük fel, hogy a GPS és egy objektum közötti mért időintervallum 0,065 s. Tehát mi lenne a távolság a GPS és az objektum között? Csak használja a fenti egyenletet a köztük lévő távolság meghatározásához. Így:
∆s = 2.998 .108.0,065
= 19 487,00 km
A műholdak fedélzetén vannak atomórák, amelyek pontosabbak. A helyzet háromszögeléssel történő meghatározásához azonban még két olyan távolságot kell ismerni, amelyet két másik műhold alapján lehet meghatározni. Ma már azt láthatjuk, hogy a GPS a hétköznapi emberek által széles körben használt tartozékká vált, és már nem csak katonai felhasználású.
Írta: Domitiano Marques
Fizikából végzett
Forrás: Brazil iskola - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/gps-equacao-mru-uso.htm
