Hogyan működik a GPS helymeghatározó készülék?
Használsz GPS-t, de a működését inkább valami misztikus dolognak tartod, és nem foglalkozol a hogyanokkal, mert úgy véled, úgysem értenéd meg? Rövid, közérthető magyarázatunk következik, tarts velünk!
A GPS rendszer az időmérésre visszavezetett távolságmérésen alapul. Az 1995 óta hivatalosan működő Global Positioning System, azaz a globális helymeghatározás működési elvének legfontosabb alapeleme 24 műhold. Ezek 20 200 km-es magasságban keringenek a Föld körül, hat csoportban, egymástól 60°-os kelet-nyugati eltérésű pályán úgy, hogy annak bármely pontjáról látható legyen egyszerre 4 közülük.
Ezek a precízen, szinkronizált atomórákkal, kommunikációért felelős berendezésekkel, stabilizációs és navigációs egységekkel ellátott műholdak egyenként, naponta két alkalommal kerülik meg a Földet. A műholdak polgári felhasználásra C/A kódot sugároznak, mely 15 méteres pontosságot biztosít. A katonai GPS-vevővel dekódolható P(Y) kód 1 cm-es pontosságú.
A jelek kibocsátása szabályos időközönként, szinkronizáltan, két frekvencián történik, és azok pontosan tartalmazzák a műholdak helyzetét, valamint a rajta mérhető időt.
A műholdak segítői, pozíció felelősei azok a földi kiszolgáló állomások, (5db), melyek továbbítják az egyes pályamódosulásokat, valamint a „zavaró tényezők” által keltett torzulásokat a műholdak felé. Ilyen torzulás ered például az ionoszférából, a hőmérséklet, páratartalom a légkör ingadozásaiból.
A GPS rendszer további elemei a kvarcórát rejtő vevőkészülékek, amik szorgosan begyűjtik, és kiértékelik azokat a jeleket, amik a műholdakról érkeznek feléjük. Ahhoz, hogy a pozíció meglegyen, legkevesebb három műhold összehangolt munkája, adatai kellenek. Ekkor a GPS vevő képzeletbeli gömbfelszínek metszeteként képes meghatározni a Föld pozícióit. Négy műhold esetén bővül a kör, szélességi és hosszúsági fokok, valamint magassági adatok is érkeznek. A geodéziai GPS-műszerekhez már 5 műhold szükséges.
