Wie GPS funktioniert [MakeUseOf erklärt]

Als begeisterter Spieler bin ich überrascht von der Korrelation zwischen GPS-ähnlichen Funktionen in modernen Videospielen und der Verbreitung von GPS-Technologie im Alltag. Als ich ein Kind war, waren Papierkarten und Kartographie immer noch üblich; Wenn Sie sich verirrt haben, haben Sie darunter gelitten und Ihren Weg zu Ihrem Ziel gefunden.

Als begeisterter Spieler bin ich überrascht von der Korrelation zwischen GPS-ähnlichen Funktionen in modernen Videospielen und der Verbreitung von GPS-Technologie im Alltag.  Als ich ein Kind war, waren Papierkarten und Kartographie immer noch üblich;  Wenn Sie sich verirrt haben, haben Sie darunter gelitten und Ihren Weg zu Ihrem Ziel gefunden.
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wie funktioniert GPS? Als begeisterter Spieler bin ich überrascht von der Korrelation zwischen GPS-ähnlichen Funktionen in modernen Videospielen und der Verbreitung von GPS-Technologie im Alltag. Als ich ein Kind war, waren Papierkarten und Kartographie immer noch üblich; Wenn Sie sich verirrt haben, haben Sie darunter gelitten und Ihren Weg zu Ihrem Ziel gefunden. Heutzutage haben wir die Wunder von GPS, um uns hin und zurück zu führen.

Ich bin erst 24, also will ich nicht so klingen, als wäre die Vor-GPS-Ära ein "goldenes Zeitalter" oder ähnliches. Ich schätze die Bequemlichkeit von GPS und es hat meinen Hintern an mehr als einem Dutzend Gelegenheiten gespeichert. Aber wie eine Menge Technologie neigen wir dazu, es als selbstverständlich zu betrachten. Ich weiß ich tue.

Was ist GPS? Weißt du wie GPS funktioniert? Was ist das Geheimnis hinter der nahezu punktgenauen Genauigkeit, die es bietet? Lesen Sie weiter, um etwas über den beeindruckenden Gedanken zu erfahren, der beim Bau dieses großartigen Navigationssystems aufkam.

wie funktioniert GPS?

Was ist der gemeinsame Punkt zwischen Atomkraft, dem Internet Das Internet und das World Wide Web sind nicht die gleiche Sache [MakeUseOf erklärt] Das Internet und das World Wide Web sind nicht das gleiche [MakeUseOf erklärt] Die beiden Begriffe "Internet" und "World Wide Web" wurde synonym verwendet, seit das Internet selbst zu einem Haushalts- "Utility" wurde, so häufig wie Elektrizität oder Kabelfernsehen. Die Leute reden über "Surfen im Internet" und ... Lesen Sie mehr, und GPS? Sie alle begannen als Projekte, die den technologischen Vorsprung der USA gegenüber dem Rest der Welt stärken sollten. Insbesondere der technologische Vorsprung ihres Militärs . Das Internet würde eine schnelle Kommunikation über große Entfernungen ermöglichen; Atomkraft könnte sowohl destruktiv als auch energiegenerativ sein; und GPS bedeutete eine einfache Navigation für Streitkräfte durch fremdes Gelände.

Das GPS, das für Global Positioning System steht, ist ein Netzwerk von 27 künstlichen Satelliten, die um die Erde kreisen. Von diesen 27 Satelliten sind derzeit 24 in Verwendung, und die verbleibenden drei sind als Sicherheitsfunktionen für eine der 24 Fehlfunktionen vorgesehen. Aufgrund der Anordnung dieser Satelliten sind mindestens vier dieser Satelliten zu jeder Zeit am Himmel sichtbar.

wie man gps benutzt

Parallel zu den Satelliten im Orbit gibt es fünf Überwachungsstationen auf der Erdoberfläche: die Masterstation (in Colorado) und vier unbemannte Stationen in weit entfernten Gebieten, die so nah wie möglich am Äquator liegen (Hawaii ist einer dieser Orte). Diese unbemannten Stationen sammeln Daten von den Satelliten und leiten sie an die Hauptstation weiter, die sie interpretiert und Einstellungen vor dem Weiterleiten der richtigen Daten an die GPS-Satelliten vornimmt.

Obwohl dieses System ursprünglich für militärische Zwecke gedacht war, öffneten die USA das System 1983 für den zivilen Einsatz, weshalb wir diese Satelliten heute nutzen können, um unseren nächsten Starbucks im Handumdrehen zu finden.

Okay, wir haben dieses globale System von Satelliten und Stationen, die sich ständig in der Erdatmosphäre bewegen und Daten hin und her übertragen. Wie greifen unsere mobilen Geräte und Auto-Tracker in das System ein, um herauszufinden, wo genau wir sind? Und wenn dort so viele Satelliten herumschwimmen, warum scheitert Ihr GPS-Signal manchmal an der Datenverbindung Ihrer GPS-App? Versuchen Sie 3 aktualisierte Offline-Karten [Android] Sick von Ihrer GPS-App Datenverbindung Abplatzen? 3 aktualisierte Offline-Karten ausprobieren [Android] Vor nicht allzu langer Zeit hat Chris drei der besten Offline-GPS-Apps für Android behandelt. Seitdem haben viele andere GPS-Apps wichtige Updates veröffentlicht oder erhalten. Sind diese Neulinge im Vergleich zu denen, die von ... Read More?

Denken Sie darüber nach, was Sie für die GPS-Navigation verwenden. Ob es sich um eine Dashboard-Halterung von TomTom oder die Karten-App von Google handelt Wie funktioniert Google Maps? Wie funktioniert Google Maps? Google Maps wird täglich von Millionen von Nutzern genutzt und Sie sind vielleicht einer von ihnen, aber wie funktioniert es wirklich und wie behält Google seine Genauigkeit bei? Lesen Sie mehr, die Idee ist die gleiche: Ihr Gerät ist ein GPS-Empfänger . Mit anderen Worten, Ihr Gerät empfängt Daten von den GPS-Satelliten Overhead. Welche Art von Daten? Einfach gesagt, teilt jeder Satellit Ihrem Gerät die Entfernung zwischen Ihnen und diesem Satelliten mit.

An diesem Punkt sind Sie möglicherweise etwas verwirrt, weil Sie denken, dass Sie mehr als die Entfernung von einem Objekt benötigen, um Ihren genauen Standort zu bestimmen. Und du hättest Recht! Mit der Entfernung von jedem Satelliten kann Ihr GPS-Gerät eine Technik namens Trilateration verwenden, um herauszufinden, wo Sie sich befinden.

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Stellen Sie sich vor, Sie sind in der Wildnis verloren. Wenn du deinen Freund in Philadelphia angerufen hast und er magisch genau wusste, wie weit du von ihm entfernt warst, würde er dir sagen, dass du 400 Meilen von Philadelphia entfernt bist. Zu wissen, dass das nicht genug ist, weil diese Entfernung von einem einzelnen Punkt jeden Punkt entlang des Kreises eines 400 Meilen Radius um diesen Punkt bedeuten könnte.

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Also rufst du einen zweiten Freund in New York an und er sagt, du bist 300 Meilen entfernt. Jetzt haben Sie zwei Distanzkreise und jeder Punkt in diesen Kreisen ist ein potentieller Ort, wo Sie in diesem Moment sein könnten. Wie Sie sehen können, schneiden sich die beiden Kreise an zwei Stellen: Anhand der Entfernungsdaten wissen Sie, dass Sie sich an einem dieser Punkte befinden.

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Und wenn Sie einen dritten Freund anriefen und er Ihnen sagte, dass Sie 200 Meilen von Newark entfernt wären, hätten Sie drei Kreise, die sich an einem Ort kreuzen. Dort bist du.

Dieselbe Technik wird vom GPS verwendet, wobei jeder Satellit als einer Ihrer Freunde aus dem obigen Beispiel betrachtet werden kann. Aber da Satelliten im 3D-Raum arbeiten, müssen Sie sich den Schnittpunkt von Kugeln anstelle von Kreisen vorstellen. Kombinieren Sie diese Distanzdaten mit der Tatsache, dass Sie auf der Oberfläche der Erde stehen müssen (die als vierte Sphäre fungiert) und es ist ziemlich einfach zu finden, wo Sie sind.

Um genaue GPS-Daten zu erhalten, versuchen die meisten Geräte, sich mit mindestens vier Satelliten zu verbinden. Dies ist auch der Grund, warum es manchmal lange dauert, bis Ihr Gerät GPS-Standorte aktualisiert. Es ist auch der Grund, warum Sie manchmal kein Signal haben: Sie können mit einem oder zwei Satelliten verbunden sein, aber das ist nicht genug.

Natürlich gibt es viel mehr Mathematik und Wissenschaft hinter der Funktionsweise von GPS. Zum Beispiel Kompensation der Signalverzögerung zwischen Satelliten und Empfängern (Funkwellen bewegen sich nur so schnell). Überhaupt gewundert, warum GPS den Akku Ihres Telefons tötet 5 Möglichkeiten, den Akku auf Ihrem Android-Handy zu schneiden 5 Möglichkeiten, den Akku auf Ihrem Android-Handy zu schneiden Haben Sie schon einmal auf Ihr Android-Handy, nur um zu sehen, dass die Akkuladung schon halb weg ist und hast du nicht mal das Telefon einmal angefasst? Viele Leute laden ständig neue Apps herunter und installieren sie ... Read More? Das liegt daran, dass Ihr Telefon Fehler bei der Berechnung ständig korrigieren muss.

Hoffentlich haben Sie ein wenig über das GPS und seine Funktionsweise gelernt. Ich wusste eigentlich nicht, wie das alles funktioniert hat, bis ich meine Recherchen für diesen Artikel durchführte und die Idee dahinter faszinierend und clever ist. Wenn du es immer noch nicht verstehst, habe ich es vielleicht nicht gut genug erklärt; In diesem Fall bitte ich Sie, in den Kommentaren Fragen zur Klärung zu stellen.

Bildnachweis: GPS-Netzwerk über Shutterstock, GPS-Telefon über Shutterstock, GPS-Satellit über Shutterstock

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