Navigační systém Global Positioning System (GPS) vznikl v roce 1973 a do roku 2000 sloužil pouze armádě Spojených států. S nástupem nového milénia se však situace změnila a díky novým technologiím se dostal signál z GPS družic až do našich kapes.
Navigace na třech úrovních
Za GPS navigací stojí tři oddělené systémy, která spolu vzájemně spolupracují a doplňují se.
-
Kosmický systém se nachází za hranicí naší atmosféry a zahrnuje 32 družic. Ty obíhají Zemi 20 350 km nad povrchem na šesti oběžných drahách. Každá družice obsahuje přijímač, vysílač a atomové hodiny s přesností na miliardtinu sekundy.
-
Na Zemi se nachází řídící systém, jehož povelové a monitorovací stanice zabezpečují chod kosmických družic. Jednotlivé úseky provádějí údržbu a korekci atomových hodin a mají na starost manévrování a udržování kurzu satelitů.
-
Poslední ze systémů je uživatelský. Skládá se ze sítě zařízení, která přijímají signál z družic. Jednoduše řečeno jde o mobilní telefony, GPS navigace a další zařízení, která dennodenně používáme.
Všechny tři systémy vzájemně spolupracují a vytvářejí celosvětovou navigační síť. Mimochodem věděli jste, že v případě zničení řídících stanic se družice přepnou na autopilota a budou funkční ještě 6 měsíců? Následně dojde k jejich samovolnému vypnutí.
Jak funguje GPS?
Možná si říkáte, co mají společného atomové hodiny s mobilním telefonem. Každá družice vysílá rádiový signál s časovým razítkem, který mu dají právě tyto hodiny. Tento signál zachycují přijímače v GPS zařízeních.
Telefony a navigace přijímají signál hned ze čtyř družic najednou. Algoritmy následně porovnají čas odeslání a přijetí signálu, čímž dojde k lokalizaci s přesností kolem pěti metrů. Jedná se o optimální přesnost pro turistiku, cestování autem nebo geolokační hry.
Jednou větou – GPS navigace určí vaši polohu podle toho, jak dlouho letí signál z družic do telefonu.
Co když ale telefonu špatně nastavíte hodiny? V takovém případě přece dojde ke špatné lokalizaci a na mapě se objevíte třeba uprostřed Afriky. S tím chytré hlavy počítaly. Systém v sobě skrývá kontrolní mechanismus, který ověří pravděpodobnost domnělé pozice vůči vysílači.
Časté otázky
Kdy vznikla GPS a komu původně sloužila?
Systém GPS vznikl v roce 1973. Do roku 2000 sloužil pouze armádě Spojených států, poté se signál dostal i do telefonů.
Z čeho se GPS skládá?
Ze tří systémů: kosmického s 32 družicemi, pozemního řídicího a uživatelského, tedy telefonů a navigací, které signál přijímají. Družice obíhají Zemi ve výšce 20 350 km.
Jak GPS určí polohu telefonu?
Podle toho, jak dlouho letí signál z družic do telefonu. Telefon přijímá signál ze čtyř družic najednou a poloha se určí s přesností kolem pěti metrů.
Jaké jsou další satelitní navigace kromě GPS?
Ruský Glonass spuštěný v roce 2011, evropský Galileo a čínský BeiDou, který létá na orbitě od roku 2020. Středisko Galileo sídlí v pražských Holešovicích.
GPS to nekončí
Global Positioning System není jediný svého druhu. Rusové přišli v 70. letech se systémem Glonass, který spustili v roce 2011. Evropská kosmická agentura má zase navigaci Galileo, jejíž středisko sídlí v pražských Holešovicích. A pak je tu ještě Čína a její satelity s označením BeiDou létající na zemské orbitě od roku 2020.
