cara kerja GPS

Global Positioning System (GPS) adalah berbasis satelit sistem navigasi terdiri dari jaringan 24 satelit ditempatkan ke orbit oleh US Department of Defense. GPS ini awalnya ditujukan untuk aplikasi militer, tetapi pada tahun 1980-an, pemerintah membuat sistem yang tersedia untuk penggunaan sipil. GPS bekerja dalam kondisi cuaca apapun, di mana pun di dunia, 24 jam sehari. Tidak ada biaya langganan atau biaya setup untuk menggunakan GPS.

Cara kerjanya:

Satelit GPS mengelilingi bumi dua kali sehari dalam orbit yang sangat tepat dan mentransmisikan sinyal informasi ke bumi. Penerima GPS menerima informasi ini dan menggunakan triangulasi untuk menghitung lokasi pasti pengguna. Pada dasarnya, penerima GPS membandingkan waktu sinyal yang ditransmisikan oleh satelit dengan waktu yang telah diterima. Perbedaan waktu memberitahu penerima GPS seberapa jauh satelit tersebut. Sekarang, dengan jarak pengukuran dari beberapa satelit, receiver dapat menentukan posisi pengguna dan menampilkannya pada peta elektronik unit

Penerima GPS harus terkunci ke sinyal dari setidaknya tiga satelit untuk menghitung posisi 2D (garis lintang dan bujur) dan melacak gerakan. Dengan empat atau lebih satelit di tampilan, penerima dapat menentukan posisi 3D pengguna (lintang, bujur dan ketinggian). Sekali posisi pengguna telah ditentukan, unit GPS dapat menghitung informasi lain, seperti kecepatan, bearing, track, jarak perjalanan, jarak ke tujuan, matahari terbit dan terbenam waktu dan lebih.

Seberapa akurat adalah GPS?

Penerima GPS saat ini sangat akurat, berkat multi-channel paralel desain. Garmin's penerima 12 saluran paralel cepat untuk mengunci ke satelit ketika pertama kali dihidupkan dan mereka mempertahankan kunci kuat, bahkan di dedaunan lebat atau perkotaan dengan gedung-gedung tinggi. Beberapa faktor-faktor atmosfer dan sumber error lainnya dapat mempengaruhi akurasi penerima GPS. Garmin ® GPS receiver adalah akurat ke dalam 15 meter rata-rata.

Sistem satelit GPS:

The 24 satelit yang membentuk segmen ruang GPS yang mengorbit bumi sekitar 12.000 kilometer di atas kami. Mereka terus-menerus bergerak, membuat dua lengkap orbit dalam waktu kurang dari 24 jam. Satelit ini bepergian dengan kecepatan sekitar 7.000 kilometer per jam.

Satelit GPS yang didukung oleh energi matahari. Mereka memiliki onboard baterai cadangan untuk terus menjalankannya pada saat terjadi gerhana matahari, ketika tidak ada tenaga surya. Roket kecil pada setiap satelit menjaga mereka terbang di jalur yang benar.

Berikut adalah beberapa fakta menarik mengenai satelit GPS (juga disebut NAVSTAR, pejabat Departemen Pertahanan AS nama untuk GPS):

◦ satelit GPS pertama diluncurkan pada tahun 1978.

◦ lengkap konstelasi 24 satelit yang dicapai pada tahun 1994.

◦ Setiap satelit akan dibangun untuk terakhir sekitar 10 tahun. Penggantian yang terus-menerus dibangun dan diluncurkan ke orbit.

◦ satelit GPS memiliki berat sekitar 2.000 pound dan adalah sekitar 17 kaki di seberang dengan panel surya diperpanjang.

Transmitter ◦ daya hanya 50 watt atau kurang.

Apa sinyal?

GPS satelit mentransmisikan dua sinyal radio daya rendah, ditunjuk L1 dan L2. GPS sipil menggunakan frekuensi L1 di 1575,42 MHz UHF band. Perjalanan sinyal oleh saling berhadapan, yang berarti mereka akan melewati awan, kaca dan plastik tapi tidak akan pergi melalui benda-benda yang paling padat seperti gedung dan pegunungan.

Sebuah sinyal GPS mengandung tiga bit yang berbeda informasi - sebuah kode pseudorandom, data ephemeris dan data almanak. Para kode pseudorandom hanyalah sebuah I.D. kode yang mengidentifikasi informasi transmisi satelit. Anda dapat melihat nomor ini pada unit GPS Garmin halaman satelit, seperti mengidentifikasi satelit itu menerima.

Ephemeris data, yang terus-menerus ditularkan oleh masing-masing satelit, berisi informasi penting tentang status satelit (sehat atau tidak sehat), tanggal dan waktu. Ini bagian dari sinyal sangat penting untuk menentukan posisi.

Data almanak memberitahu penerima GPS di mana masing-masing satelit GPS harus setiap saat sepanjang hari. Setiap satelit mentransmisikan data almanak menunjukkan informasi orbit untuk satelit dan untuk setiap satelit lain dalam sistem.

Sumber sinyal GPS errors:

Faktor-faktor yang dapat menurunkan sinyal GPS dan dengan demikian mempengaruhi keakuratan meliputi:

◦ Ionosfer dan troposfir penundaan - sinyal satelit melambat saat melewati atmosfer. Sistem GPS menggunakan built-in model yang menghitung jumlah rata-rata keterlambatan untuk sebagian benar untuk jenis kesalahan.

◦ Signal multipath - Ini terjadi ketika sinyal GPS dipantulkan dari objek seperti gedung-gedung tinggi atau permukaan batu besar sebelum mencapai penerima. Hal ini meningkatkan waktu tempuh sinyal, sehingga menyebabkan kesalahan.

Receiver ◦ kesalahan jam - Sebuah receiver built-in jam tidak seakurat jam atom onboard GPS satelit. Oleh karena itu, hal itu mungkin karena waktu sangat sedikit kesalahan.

◦ Orbital errors - Juga dikenal sebagai ephemeris kesalahan, ini adalah ketidakakuratan dari lokasi melaporkan satelit.

◦ Jumlah satelit terlihat - Semakin banyak satelit penerima GPS dapat "melihat," akurasi yang lebih baik. Bangunan, tanah lapang, interferensi elektronik, atau kadang-kadang bahkan dedaunan lebat dapat menghalangi penerimaan sinyal, menyebabkan kesalahan posisi atau mungkin tidak ada posisi membaca sama sekali. Unit GPS biasanya tidak akan bekerja di dalam ruangan, di bawah air atau bawah tanah.

◦ satelit geometri / shading - Ini mengacu pada posisi relatif satelit pada waktu tertentu. Geometri satelit yang ideal terjadi ketika satelit terletak pada sudut yang lebar relatif terhadap satu sama lain. Miskin hasil geometri satelit saat berada di sebuah baris atau dalam pengelompokan yang ketat.

◦ Disengaja degradasi sinyal satelit - Selective Availability (SA) adalah yang disengaja degradasi sinyal sekali dipaksakan oleh US Department of Defense. SA dimaksudkan untuk mencegah musuh militer dari penggunaan sinyal GPS yang sangat akurat. Pemerintah mematikan SA pada Mei 2000, yang secara signifikan meningkatkan akurasi dari penerima GPS sipil.