1. Satelliter och signaler:
* GPS -satelliter överför ständigt radiosignaler som innehåller information om deras position och tiden signalen skickades.
* En GPS -mottagare (som den i din telefon) plockar upp dessa signaler från flera satelliter.
2. Mätning av tidsskillnad:
* Mottagaren mäter exakt den tid det tar för varje signal att komma fram.
* Genom att känna till tidsskillnaden mellan att ta emot signalerna från olika satelliter och den tid signalerna skickades kan mottagaren beräkna avståndet mellan sig själv och varje satellit.
3. Trilateration:
* Föreställ dig en sfär runt varje satellit som representerar det beräknade avståndet.
* Korsningen mellan dessa sfärer bildar en enda punkt, som är mottagarens plats.
* Tre satelliter ger tre sfärer, vilket resulterar i en unik skärningspunkt.
4. Lägg till höjd:
* Medan tre satelliter räcker för att bestämma den tvådimensionella platsen (latitud och longitud), behövs en fjärde satellit för att beräkna höjd.
* Den fjärde sfären från den fjärde satelliten korsar de första tre och pekar på mottagarens plats i 3D -utrymme.
Nyckelkoncept:
* Tidssynkronisering: Noggrann tidpunkt är avgörande för GPS. Atomiska klockor ombord på satelliterna ger extremt exakt tid att hålla.
* Signalförökning: Hastigheten för radiovågor (ljushastighet) används för att beräkna avståndet.
* geometriska beräkningar: Trilateration är ett grundläggande geometriskt begrepp som används för att bestämma position baserat på avstånd.
Sammanfattningsvis: GPS fungerar genom att kombinera exakt tidtagning, överföring av radiosignal och den matematiska principen för trilateration för att bestämma en användares plats på jorden.
