Maila en vän

Ingen gillar att gå vilse. Låt tala om när du är mil från någonstans - väg ut i boonies med en minivan full av trötta och hungriga barn som skriker var åtta sekund: "Är vi där ännu? Hur mycket längre är det? Är vi där än? Jag måste gå p ... ”Slå en nerv, har jag?

Inse det, länge har du drömt om dagen när du kan (efter att du säkert dragit över till axeln och parkerat ditt fordon) vända dig och säga ... ”Vi är faktiskt exakt 11,2 mil från vår destination med en uppskattad ankomsttid i 15 minuter med vår nuvarande hastighet. Utesluter oförutsedda omständigheter som att tappa på din bror, vi kommer snart att vara hos mormor och morfar. ”

Det kan du!

VAD ÄR GPS?

Modern GPS-teknik har rötter från kalla krigstiderna. Faktum är att den amerikanska försvarsdepartementet (D.O.D.) inledde sin utveckling 1973 för militära ändamål och lanserade sin första satellit för navigeringssignaltiming och Ranging Global Positioning System (NAVSTAR GPS) 1978.

Innan de amerikanska och allierade trupperna blev operationella 1993 förlitade sig starkt på experimentell GPS-teknik för att navigera i den stora karga arabiska öknen under det första viken kriget. Och efter mer än två decennier av forskning, utveckling och genomförande uppfyllde NAVSTAR GPS-nätverkskonstellationen sina "fullt operativa" krav våren 1995. Det fortsätter att spela en viktig roll för att leverera militär underrättelse i realtid för styrkor som verkar var som helst i luften, på marken och på vattnet.

Masterkontrollen faller till U.S. Air Force: s 50: e rymdvinge, som ansvarar för att övervaka och kontrollera två dussin satelliter som snabbar runt jorden på över 12,550 mph på sex olika banor var 12: e timme. Den enorma mängden data överförs, samlas in, filtreras och distribueras dygnet runt av fem markbaserade övervakningsstationer och fyra antenner lokaliserade runt om i världen.

Det främsta direktivet för NAVSTAR GPS-nät är att tillhandahålla information om positionering, navigering, tidtagning och hastighet över hela världen. Ovanpå otaliga hemlandsäkerhets- och internationella försvarsapplikationer finns det många kommersiella och civila användningar för GPS-navigering, allt från sökning och räddning, kartläggning, utforskning och kartografi till resursspårning, fordonsplatssystem, till exempel.

HUR GPS FUNGERAR

Även om det finns otaliga användningar för GPS-teknik, är de grundläggande principerna ungefär samma. Innan du förstår hur allt fungerar är det viktigt att skilja mellan de två servicenivåerna GPS tillhandahåller.

Den första är en kodad Precise Positioning Service (PPS) som är avsedd för D.O.D. användning och endast tillgänglig för auktoriserade användare. Det finns också en Standard Positioning Service (SPS) för allmänt allmänt bruk som är gratis för all fredlig civil, kommersiell och vetenskaplig användning på evig världsomfattande basis.

Täckningen är global och båda tjänsterna kör 24 timmar om dygnet 365 dagar om året. Den största skillnaden är att SPS-signalnoggrannhet avsiktligt försämras för att skydda amerikanska nationella säkerhetsintressen genom en process som kallas selektiv tillgänglighet som "kontrollerar tillgängligheten för systemets fulla kapacitet."

Som ett resultat är SPS endast exakt till inom 100 meter horisontellt, 156 meter vertikalt och 340 nanosekunder. Det vill säga, SPS är 95 procent korrekt med en positionsutspädning av precision (PDOP) på sex eller färre medan PPS-tjänsten är mer som 99,9 procent korrekt.

CIVILIAN GPS-ENHETER

GPS-nätverket är utformat för att ge information om positionering, navigering, timing och hastighet för användare när som helst och var som helst.

För att dra nytta av detta kostnadsfria navigationshjälp över hela världen behöver du en enhet med möjlighet att ta emot, avkoda och visa GPS-information så att den kan tas i bruk. Den enda andra förutsättningen för att bestämma din plats och andra data (exakt) är att ha en fri, öppen himmelutsikt.

Anledningen till detta är att GPS-enheter måste kunna skaffa signaler från minst fyra av dessa satelliter för att ge en exakt 3D-fix komplett med genomsnittshastighet, riktning och höjd. Lyckligtvis är NAVSTAR GPS-nätverket utformat för att säkerställa att det inte är färre än sex fåglar på himlen som kan nås vid en viss tidpunkt med fyra fler i standby.

GPS-mottagare beräknar hela tiden denna information för att säga exakt var på jorden du är relativt satelliternas position, vilket gör att du kan spåra din nuvarande plats, riktningshastighet och jämn höjd i realtid.

GPS-enheten jämför denna latitud, longitud och annan exakt information med kända kartkoordinater, som antingen kom förinstallerade på själva enheten eller lagras / nås via någon annan typ av lagringsmedia som CD, DVD eller HDD (hårddiskenhet).

De flesta konsument-GPS-enheter kommunicerar med dessa satelliter med en 12-kanals mottagare och antenn. En CPU ombord är nödvändig för att bearbeta och visa dessa data. Processorns hastighet tillsammans med mottagarens kvalitet och själva signalen har alla inverkan på hur lång tid det tar att få en fast fix.

Varje gång du sätter på en GPS-enhet går det genom en process som kallas kallstart, som kan ta upp till flera minuter att köra igenom startuppgifter och få en stark signal med satelliterna. Om signalen förloras eller avbryts tar det vanligtvis bara några sekunder att återupprätta en anslutning med satelliterna efter det. Detta kan hända när du kör genom en stad med många höga byggnader, kraftigt trädbevuxna områden och / eller genom en tunnel, till exempel.

Mottagare av god kvalitet borde kunna ansluta nästan omedelbart medan svagare enheter kan behöva mer tid för att återfå en signal. En tydlig utsikt över himlen är viktig när det gäller GPS-navigering. Som sagt, antennens placering har ett stort inflytande på hur bra den fungerar.

Helst bör antennen vara så nära framsidan av fordonet som möjligt med så mycket himmel i sikte som möjligt. De flesta fabriksinstallerade navigationssystem i instrumentpanelen använder antingen en instrumentbräda eller takmonterad antenn.

Hänsyn måste tas till bärbara enheter för att säkerställa deras effektivitet. Monteringsfästen av sugkopptyp är ganska vanligt, men alla typer av monteringslösningar som möjliggör en bred himmelvy genom den främre vindrutan är idealisk. Vissa enheter kan ha en inbyggd antenn medan andra kan använda externa antenner som kan behöva särskild vård och / eller ytterligare installationer.

I allmänhet bör användare undvika att montera en GPS-enhet nere på mittkonsolen eftersom signalkvaliteten kommer att vara betydligt lägre här i inre tarmar än upp nära fönstren.

Vi har precis avslutat grunderna för GPS-navigering här, så låt oss gå vidare till de olika typerna av system som finns tillgängliga och även titta på några av de viktiga funktionerna.