קביעת עמדה מדויקת חשובה עבור פעילויות רבות, כגון הובלת מטענים בדרכים וספנות ימית. זה היה בשנת 1978 כי משרד ההגנה של ארצות הברית הקים את מערכת המיקום הגלובלית, הידועה לנו יותר בשם GPS. מערכת מיצוב זו עושה שימוש בלוויינים בכדי לסייע בקביעת המיקום. לשם כך הציב שלושה לוויינים למסלול.
לוויינים המוצבים במסלול כדור הארץ פולטים אותות עם תבניות ידועות שניתן לקבל בכל מקום על פני כדור הארץ, בין אם בים ובין אם באוויר, על ידי מקלטים בגודל מחשבון. זו מערכת המיקום המדויקת ביותר כיום.
העיקרון הבסיסי של אופן הפעולה של GPS הוא שימוש במיקום הלוויינים לקביעת מיקום אובייקט על פני כדור הארץ באמצעות משולש. כאשר המקלט קולט אות לוויני, הוא יכול לקבוע את המרחק המדויק שלו. זה נעשה באופן הבא:
המקלט מסנכרן את האות הפנימי שלו עם האות שנשלח על ידי הלוויין, ובכך קובע את מרווח הזמן (t) בין מועד שליחת האות למועד קבלתו.
אל תפסיק עכשיו... יש עוד אחרי הפרסום;)
כידוע שמהירות העברת הנתונים שווה למהירות האור עצמה (v = 2.998 x 108 m / s), המקלט מחשב את המרחק (Δס) הפרדה בין הלוויין לאובייקט באמצעות המשוואה הבאה:
y = y0+ v.t
∆s = v.t
נניח שמרווח הזמן הנמדד בין ה- GPS לאובייקט הוא 0.065 שניות. אז מה יהיה המרחק בין ה- GPS לאובייקט? פשוט השתמש במשוואה לעיל כדי לקבוע את המרחק ביניהם. לכן:
∆s = 2.998 .108.0,065
∆s = 19,487.00 ק"מ
בלוויינים יש שעונים אטומיים, שהם מדויקים יותר. עם זאת, כדי לקבוע את המיקום באמצעות משולש, יש צורך לדעת שני מרחקים נוספים, אותם ניתן לקבוע משני לוויינים אחרים. כיום אנו יכולים לראות ש- GPS הפך לאביזר שנמצא בשימוש נרחב על ידי פשוטי העם, ואין לו עוד מטרת השימוש הצבאי בלבד.
מאת דומיטיאנו מארקס
בוגר פיזיקה
האם תרצה להתייחס לטקסט זה בבית ספר או בעבודה אקדמית? תראה:
סילבה, דומיטיאנו קוראה מארקס דה. "משוואת GPS ו- MRU בשימוש"; בית ספר ברזיל. אפשר להשיג ב: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/gps-equacao-mru-uso.htm. גישה אליו ב -27 ביוני 2021.
