Trilateration yra matematinė technika, kurią naudoja visuotinė padėties nustatymo sistema (GPS), skirta naudotojo pozicijai, greičiui ir aukščiui nustatyti. Nuolat priimdamas ir analizuodamas radijo signalus iš kelių GPS palydovų ir taikydamas apskričių, sferų ir trikampių geometriją, GPS įrenginys gali apskaičiuoti tikslią atstumą ar diapazoną kiekvienam stebėtam palydovui.
Kaip trilateration veikia
Trilateration yra sudėtinga trianguliacijos versija, tačiau jos skaičiavimuose nenaudojamas kampų matavimas. Duomenys iš vieno palydovo suteikia bendrą taško vietą per didžiulį apskritimo plotą ant Žemės paviršiaus. Pridėjus duomenis iš antrojo palydovo, GPS gali susiaurinti konkrečią šio taško vietą iki regiono, kuriame du palydovų duomenys palengvina. Pridėjus duomenis iš trečiojo palydovo, galima tiksliai nustatyti tašką Žemės paviršiuje.
Norint tiksliai apskaičiuoti padėtį, visi GPS prietaisai reikalauja trijų palydovų. Ketvirto palydovo arba netgi daugiau nei keturių palydovų duomenys dar labiau padidina taško vietos tikslumą, o taip pat leidžia apskaičiuoti tokius veiksnius kaip aukštis arba orlaivio aukštis. GPS imtuvai reguliariai seka keturis-septynis palydovus vienu metu ir naudoja trilateriją, kad analizuotų informaciją.
GPS palydovai
JAV Gynybos departamentas palaiko 24 palydovus, kurie perduoda duomenis visame pasaulyje. Jūsų GPS įrenginys gali palaikyti ryšį su ne mažiau kaip keturiais palydovais, nesvarbu, kur esate žemėje, net miškingose vietovėse arba dideliuose didmiesčiuose su aukštais pastatais. Kiekvienas palydovas orbituoja žemę du kartus per dieną, reguliariai siunčia signalus į Žemę nuo apie 12 500 mylių aukščio. Palydovai paleidžia saulės energiją ir turi atsargines baterijas.
Kai GPS nepavyksta
Kai GPS navigatorius negauna pakankamai palydovo duomenų, nes jis negali stebėti pakankamai palydovų, trilateration nepavyksta. Tokie kliūtys, kaip dideli pastatai ar kalnai, taip pat gali užblokuoti silpnus palydovo signalus ir užkirsti kelią tiksliai apskaičiuoti vietą. GPS įrenginys įspės vartotoją kokiu nors būdu, kad jis negali pateikti teisingos informacijos apie vietą.
Palydovai taip pat gali laikinai nevykdyti. Pavyzdžiui, signalai gali judėti per lėtai dėl troposferos ir jonosferos veiksnių. Signalai taip pat gali išjungti tam tikras formacijas ir struktūras Žemėje, dėl to trilaterijos klaida.
Vyriausybės GPS technologijos ir sistemos
GPS buvo įvestas 1978 m., Pradėjus pirmąjį pasaulinį palydovinį padėties nustatymą. Jis buvo kontroliuojamas ir naudojamas tik JAV vyriausybei iki 1980-ųjų. Visą JAV veikiančių 24 veikiančių palydovų, kuriuos kontroliuoja JAV, skaičius nepasinaudojo iki 1994 m.
GPS prietaisas nesiunčia duomenų į palydovus. GPS įrenginiai, tokie kaip išmanieji telefonai, kuriuose įdiegta ši technologija, taip pat gali naudoti telefono sistemas, pvz., Mobiliųjų telefonų bokštus ir tinklus, taip pat interneto ryšius, kad būtų toliau gerinamas vietos tikslumas. Naudodamas šias dvi sistemas, GPS įrenginys gali siųsti duomenis į šias sistemas.
Kadangi GPS palydovinė sistema priklauso JAV vyriausybei ir ji gali selektyviai paneigti ar apriboti prieigą prie tinklo, kitos šalys sukūrė savo GPS palydovinius tinklus. Jie apima:
- Kinijos "BeiDou" navigacinė palydovinė sistema
- Rusijos pasaulinė navigacijos palydovinė sistema (GLONASS)
- Europos Sąjungos "Galileo" pozicionavimo sistema
- Indijos regioninė palydovinė navigacinė sistema (IRNSS), taip pat žinoma kaip NAVIC
