Alle in-motor-navigasiestelsels, bestuur-toepassings en mobiele navigasie-toepassings soos Google Maps maak almal staat op GPS om ons van punt A na punt B te bring. Maar wat is GPS, en hoe werk dit?
Wat is die globale posisioneringstelsel?
The Global Positioning System (GPS) is 'n navigasiestelsel wat deur die regering van die Verenigde State besit word wat uit drie hoofsegmente bestaan:
- Die Space Segment is 'n navigasiestelsel van ten minste 31 satelliete, waarvan 24 (of meer) gewoonlik in vlug en in werking is. Hierdie satelliete vlieg binne die Aarde se wentelbaan op 'n hoogte van 12 550 myl. Elke individuele satelliet sirkel gewoonlik twee keer per dag om die aarde.
- Die Beheersegment is 'n internasionale netwerk van beheerstasies wat die satelliete in 'n wentelbaan opspoor, monitor en onderhou. Hierdie beheerstasies kan ook data of opdragte na die satelliete stuur. Die beheersegment bestaan uit 16 monitorstasies, twee meesterbeheerstasies (een hoof- en een alternatiewe), en 11 bevel- en beheerantennas (vier grondantennas en sewe lugmag-satellietbeheernetwerk-afgeleë opsporingstasies).
- Die Gebruikersegment is vir burgerlikes en ons GPS-toestelle, ook bekend as GPS-ontvangers, aangesien hulle seine van die satelliete in 'n wentelbaan ontvang om ons liggings vas te stel.
Wie het GPS uitgevind?
Die vier mense wat gewoonlik gekrediteer word met die uitvinding van GPS, is Ivan Getting, Bradford Parkinson, Roger L. Easton en Gladys West. Volgens Lemelson-MIT was dit Getting wat die eerste keer GPS soos ons dit vandag ken voorgestel het as 'n konsep wat die gebruik van "'n stelsel van satelliete behels om presiese posisioneringsdata vir vinnig bewegende voorwerpe soos missiele en vliegtuie te produseer."
Parkinson se bydrae tot GPS het in 1972 gekom, toe hy die hoofrol in die leiding van die Verenigde State se Departement van Verdediging se GPS-program geneem het. In hierdie rol kon Parkinson voortbou op Getting se oorspronklike idees. Teen 1978 was Parkinson se GPS-ontwikkelingsprojek, bekend as die NAVSTAR GPS-stelsel, voltooi en akkuraat binne drie meter.
Roger L. Easton het ook bygedra tot die ontwikkeling van GPS en is die "vader van GPS" genoem. Easton se bydrae was die resultaat van die oplossing van 'n probleem wat verband hou met die opsporing van satelliete. In 'n poging om die opsporingstasies se tydsberekening te sinchroniseer, het Easton 'n tydgebaseerde navigasiestelsel ontwikkel deur horlosies in satelliete te plaas, wat hulle in staat stel om die presiese ligging van gebruikers op die grond meer akkuraat op te spoor. Easton het hierdie stelsel "Timation" genoem, en die Amerikaanse departement van verdediging het uiteindelik die kenmerke daarvan in die ontwikkeling van die globale posisioneringstelsel ingesluit.
Laaste maar nie die minste nie, wiskundige Gladys West word ook gekrediteer vir haar bydrae tot die ontwikkeling van GPS. West se bydrae was haar werk in die ontwikkeling van 'n model van die Aarde wat verantwoordelik was vir variasies in die Aarde se vorm wat veroorsaak word deur swaartekrag en ander kragte. West se Aarde-model word algemeen beskou as 'n grondliggende element van die GPS-projek.
Hoe werk GPS en hoe word dit bestuur?
Die globale posisioneringstelsel maak staat op die verhouding tussen GPS-satelliete en ontvangers op GPS-geaktiveerde toestelle. Volgens die GPS-tegnologiemaatskappy Garmin, 'n GPS-tegnologiemaatskappy, werk die Global Positioning System wanneer GPS-satelliete "'n unieke sein en baanparameters uitstuur wat GPS-toestelle in staat stel om die presiese ligging van die satelliet te dekodeer en te bereken."
Van hierdie oordrag kan GPS-toestelle die ligging van gebruikers bereken deur die hoeveelheid tyd wat dit neem om die sein te ontvang, te meet. Daardie berekening word dan gekombineer met die afstandmetings van verskeie ander satelliete. Om 'n persoon se breedte- en lengtegraad korrek te bereken, moet 'n GPS-toestel 'n sein van ten minste drie satelliete ontvang. Die berekening van hoogte vereis die sein van ten minste vier satelliete. Die meeste GPS-ontvangertoestelle sal die seine van ten minste agt satelliete ontvang en opspoor, maar hierdie nommer kan verskil op grond van jou ligging en hoe laat dit is.
Volgens GPS.gov word die globale posisioneringstelsel onderhou en bedryf deur die Amerikaanse lugmag. Die Amerikaanse lugmag "ontwikkel, onderhou en bedryf" die 24 satelliete en beheerstasies wat regoor die wêreld geleë is waaruit die stelsel bestaan.
Beyond Car GPS-stelsels: alledaagse gebruike vir GPS
GPS is nie net om jou pad huis toe te vind nie. Ander gebruike vir GPS sluit in:
- GPS-drabare toestelle, soos GPS-horlosies, kan gebruik word om tred te hou met kinders, troeteldiere en bejaardes.
- GPS-beheerde hommeltuie word gebruik om voëlkyk-skote in flieks te verfilm. GPS word ook in die filmbedryf gebruik vir liggingverkenning.
- Geocaching kan gebruik word om aasdierjagte op te stel deur items op sekere plekke weg te steek en dan kaarte aanlyn op te laai sodat ander mense daarna met GPS-toestelle soek.
- Jou plaaslike kragmaatskappy kan GPS gebruik om kragonderbrekings op te spoor.
