Bagaimana GPS Sebenarnya Berfungsi
Kami sudah hidup pada masa akan datang. Kami mempunyai peranti pegang tangan yang menggunakan satelit untuk menentukan lokasi tepat kami hampir di mana saja di planet ini. Tetapi adakah anda pernah tertanya-tanya bagaimana kerja GPS?
Peranti GPS tidak benar-benar menghubungi satelit dan menghantar maklumat kepada mereka. Mereka hanya menerima data dari satelit - data yang sentiasa dihantar. Walau bagaimanapun, GPS bukan satu-satunya cara peranti dapat menentukan lokasi anda.
Kredit Imej: NASA
Dari Satelit hingga Kelapak Tangan Anda
Sistem kedudukan global pada mulanya dicipta oleh Negara Amerika untuk kegunaan tentera, tetapi akhirnya dibuka kepada penggunaan awam. Sekurang-kurangnya 24 satelit GPS sentiasa berada di orbit mengelilingi Bumi, dan mereka sentiasa menyiarkan data.
Satelit-satelit itu diatur di orbit sedemikian rupa sehingga empat satelit dapat dilihat di langit dari sebarang titik di Bumi. (Anda sebenarnya tidak dapat melihatnya, tetapi ada jalan langsung untuk penghantaran radio.) Ini bermakna GPS tidak akan berfungsi jika isyarat sedang disekat - anda akan mahu laluan yang agak langsung antara anda dan langit. Dalam bunker bawah tanah atau di dalam sebuah gua di bawah gunung, ia tidak akan berfungsi.
Satelit GPS sentiasa menghantar isyarat radio ke arah Bumi. Setiap penghantaran termasuk lokasi satelit GPS dan masa isyarat dihantar. Setiap satelit mempunyai jam atom di atas kapal, jadi masa yang sangat tepat.
Kredit Imej: Cliff on Flickr
Bagaimana GPS Menentukan Lokasi Anda
Peranti dengan GPS terbina dalam - sama ada ia adalah unit navigasi GPS dalam kereta atau telefon pintar khusus - hanya bertindak sebagai penerima GPS. Peranti dengan GPS tidak sebenarnya "menghubungi" satelit untuk menentukan lokasinya. Sebaliknya, ia hanya mendengar isyarat radio yang disiarkan dari satelit ini sepanjang masa.
Penerima GPS "mendengarkan" untuk isyarat dari empat atau lebih satelit. Isyarat dari satelit lebih dekat akan tiba lebih awal, manakala isyarat dari satelit lebih jauh akan tiba kemudian. (Perbezaan masa sebenar adalah sangat kecil, tetapi boleh dikesan oleh penerima GPS.) Dengan membandingkan masa isyarat disiarkan dan masa isyarat tiba, penerima dapat menganggarkan jarak relatifnya dari semua empat satelit. Menggunakan trilateration, penerima kemudian dapat menentukan lokasinya.
Trilateration mungkin agak rumit, tetapi sebenarnya agak mudah. Bayangkan jika seseorang memberitahu anda bahawa anda berada 500 batu dari New York, 800 batu dari Miami, dan 700 batu dari Kansas City. Dengan maklumat ini, anda boleh menentukan rantau yang jarak yang betul dari semua bandar-bandar dan anggaran lokasi semasa anda. Jika kami memberitahu anda jarak anda dari bandar keempat, anda boleh menganggarkan lokasi anda lebih tepat. Itulah trilateration, dan apa yang dilakukan oleh penerima GPS bila anda menggunakannya.
Kredit Imej: Alpha pada Flickr
Alternatif kepada GPS
GPS bukan satu-satunya cara peranti dapat menganggarkan lokasi semasa anda. Perkhidmatan 911 menggunakan maklumat kekuatan menara sel untuk mengukur kedudukan telefon bimbit. Ini berfungsi dengan cara yang sama - dengan mengukur perbezaan kekuatan isyarat di antara beberapa menara sel, peranti anda boleh menganggarkan lokasi semasa anda.
Sesetengah peranti juga boleh menggunakan sistem kedudukan berasaskan Wi-Fi (WPS) untuk menentukan lokasi semasa mereka. Trak pandangan jalan Google memandu, menangkap nama mata akses berdekatan dan kekuatan relatif mereka di lokasi tertentu. Memindah telefon pintar anda untuk rangkaian wayarles berdekatan, kemudian menghantar senarai nama dan kekuatan isyarat kepada pelayan Google. Google menggunakan pangkalan data mereka dan menganggarkan di mana anda berada. (Google bukanlah satu-satunya penyedia data sistem kedudukan berasaskan Wi-Fi, tetapi ia adalah yang paling ramai orang akan terbiasa.) Ini boleh menjadi sangat mudah di lokasi tertutup Sinaran GPS tidak dapat dicapai.
Sistem GPS bukan satu-satunya rangkaian satelit yang boleh digunakan untuk kedudukan, sama ada. Rusia mempunyai sistem GLONASS sendiri dan China mempunyai BDS. Eropah juga mengusahakan alternatif kepada GPS, yang dikenali sebagai Galileo. GPS boleh ditutup atau dihadkan semasa peperangan atau konflik, jadi negara-negara mahu satelit mereka sendiri menjadi mandiri.
Kredit Imej: Richard Smith pada Flickr
GPS sendiri tidak menjadi kebimbangan privasi - contohnya, jika anda mempunyai unit GPS lama untuk kereta anda, kemungkinannya tidak dapat memindahkan lokasi anda. Walau bagaimanapun, GPS boleh menjadi kebimbangan privasi apabila digabungkan dengan teknologi penghantaran. Peranti pengesan GPS tidak hanya menggunakan penerima GPS - mereka menyimpan data GPS untuk pengambilan kemudian atau menghantar data GPS.
