Hvordan GPS-satellitter arbeid?

GPS eller Global Positioning System, er avhengig av et nettverk av satellitter som går i bane rundt jorden for å gi navigasjonsdata via triangulering. Opprinnelig lansert som et navigasjonshjelpemiddel til militære enheter, er GPS-satellitt-systemet nå tilgjengelig for sivile over hele verden. Ved å kommunisere med jordbundne mottakere, disse satellittene tillate GPS-brukere å finne deres plassering innenfor noen få meter.

Satellite Network

GPS "space segment" består av et nettverk av satellitter i bane rundt jorda, med sine baner satt til å gi så mye overflatedekning som mulig. Systemet krever 24 satellitter for å gi nøyaktig tjeneste hvor som helst på kloden, men fra 2011 er det syv ekstra satellitter som gir backup dekning i tilfelle svikt. En omfattende sporing og kontroll system holder orden på hver av disse satellittene, overvåking sine orbital stier for å se etter avvik som kan kaste av GPS-beregninger.

Hvordan GPS Works

Hver satellitt sender en gjentagende signal som inneholder identitet og plassering av satellitten, samt av sendetid. Hvert av disse signaler som beveger seg med en konstant hastighet, og mottakere samle disse signalene og sammenligner den tid angitt med mottakere interne klokker. Mottakerne kan da beregne hvor langt de er fra hver satellitt basert på hvor lang tid signalet tok å ankomme. I de fleste tilfeller kan en mottaker oppdage om ni satellitter fra ethvert punkt på jorden, med fire signaler for å gi en nøyaktig fikse.

signal~~POS=TRUNC typer~~POS=HEADCOMP

GPS-satellitter sendt på flere frekvenser samtidig. Militære og sivile brukere dele de to primære frekvenser, selv om militære mottakere kan utnytte en høyere båndbredde datastrømmen for å få mer nøyaktige posisjonsdata enn sivilt utstyr. De to frekvenser også tillate mottakere til å sammenligne signalforsinkelsen for å korrigere for quirks i jordas ionosfære som kan introdusere feil i GPS-beregninger. GPS-satellitter også sende på en tredje bandet utpekt for bruk som en del av den amerikanske Nuclear Explosion Detection System, utviklet for å spore plasseringen av kjernefysiske eksplosjoner i støtte av Prøvestans traktater.

Vedlikehold

US Air Force opprettholder GPS satellittsystem. Den første satellitten ble skutt opp i 1978, og en vanlig tidsplan for lanseringer har holdt systemet godt utstyrt med satellitter siden den gang. Ved å nøye overvåke satellitt helse og avvikle alle som utvikler uopprettelige problemer, sikrer Luftforsvaret at nettet forblir frisk nok til å fungere som både en sivil og militær navigasjonshjelpemiddel. Nyere satellitter inneholde enda flere teknologiske forbedringer i systemet, utviklet for å forbedre nøyaktighet og pålitelighet mens interferens med andre kommunikasjonssystemer minimeres.