Tikslus padėties nustatymas yra svarbus daugybei veiklų, pavyzdžiui, krovinių kelių transportui ir jūrų laivybai. Būtent 1978 m. Jungtinių Valstijų gynybos departamentas sukūrė visuotinę padėties nustatymo sistemą, mums geriau žinomą kaip GPS. Ši padėties nustatymo sistema naudoja palydovus, kad padėtų nustatyti padėtį. Norėdami tai padaryti, jis į orbitą nukreipė tris palydovus.
Žemės orbitoje esantys palydovai skleidžia kalibratoriaus dydžio imtuvais signalus su žinomais modeliais, kuriuos galima priimti bet kurioje Žemės vietoje, tiek jūroje, tiek ore. Tai yra tiksliausia padėties nustatymo sistema šiandien.
Pagrindinis GPS veikimo principas yra palydovų padėties nustatymas objekto vietai Žemėje naudojant trianguliaciją. Kai imtuvas paima palydovo signalą, jis gali nustatyti tikslų jo atstumą. Tai daroma taip:
Imtuvas sinchronizuoja savo vidinį signalą su palydovo siunčiamu signalu, taip nustatydamas laiko intervalą (t) nuo signalo išsiuntimo iki jo gavimo.
Kaip žinome, kad duomenų perdavimo greitis yra lygus pačiam šviesos greičiui (v = 2,998 x 10
8 m / s), imtuvas apskaičiuoja atstumą (Δs) palydovo ir objekto atskyrimas pagal šią lygtį:y = y0+ v.t.
∆s = v.t.
Tarkime, kad išmatuotas laiko intervalas tarp GPS ir objekto yra 0,065 s. Taigi koks būtų atstumas tarp GPS ir objekto? Tiesiog naudokite aukščiau pateiktą lygtį, kad nustatytumėte atstumą tarp jų. Taigi:
=s = 2.998 .108.0,065
= 19 487,00 km
Palydovuose yra atominiai laikrodžiai, kurie yra tikslesni. Tačiau norint nustatyti padėtį taikant trianguliaciją, būtina žinoti dar du atstumus, kuriuos galima nustatyti iš kitų dviejų palydovų. Šiandien galime pastebėti, kad GPS tapo aksesuaru, plačiai naudojamu paprastų žmonių, nebeturinčiu tik karinio naudojimo tikslo.
Autorius Domitiano Marquesas
Baigė fiziką
Šaltinis: Brazilijos mokykla - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/gps-equacao-mru-uso.htm
