Точное определение местоположения важно для многих видов деятельности, таких как грузовые автомобильные перевозки и морские перевозки. В 1978 году Министерство обороны США создало Глобальную систему позиционирования, более известную нам как GPS. Эта система позиционирования использует спутники для определения местоположения. Для этого он вывел на орбиту три спутника.
Спутники, размещенные на орбите Земли, излучают сигналы с известной схемой, которые могут быть приняты в любой точке Земли, будь то в море или в воздухе, приемниками размером с калькулятор. На сегодняшний день это самая точная система позиционирования.
Основной принцип работы GPS - использовать положение спутников для определения местоположения объекта на Земле посредством триангуляции. Когда приемник принимает спутниковый сигнал, он может определить его точное расстояние. Это делается следующим образом:
Приемник синхронизирует свой внутренний сигнал с сигналом, посылаемым спутником, таким образом определяя временной интервал (т) между моментом отправки сигнала и временем его получения.
Как известно, скорость передачи данных равна скорости самого света (v = 2,998 x 108 м / с), приемник рассчитывает расстояние (Δs) разделение между спутником и объектом с помощью следующего уравнения:
у = у0+ v.t
∆s = v.t
Предположим, измеренный временной интервал между GPS и объектом составляет 0,065 с. Так какое же расстояние между GPS и объектом? Просто воспользуйтесь приведенным выше уравнением, чтобы определить расстояние между ними. Таким образом:
∆s = 2,998,108.0,065
∆s = 19 487,00 км
У спутников есть атомные часы на борту, которые более точны. Однако для определения положения с помощью триангуляции необходимо знать еще два расстояния, которые можно определить по двум другим спутникам. Сегодня мы видим, что GPS стал аксессуаром, широко используемым простыми людьми, который больше не используется только в военных целях.
Домициано Маркес
Закончил факультет физики
Источник: Бразильская школа - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/gps-equacao-mru-uso.htm
