GPS aslında nasıl çalışır

Zaten gelecekte yaşıyoruz. Neredeyse gezegenin her yerindeki kesin konumlarımızı belirlemek için uyduları kullanan avuçiçi cihazlarımız var. Ama GPS'in nasıl çalıştığını hiç merak ettiniz mi??

GPS cihazları aslında uydulara temas etmiyor ve onlara bilgi iletmiyor. Yalnızca uydulardan veri alırlar - daima iletilen veriler. Ancak, cihazların konumunuzu belirlemesinin tek yolu GPS değildir..

Resim Kredisi: NASA

Uydulardan Elinizin Avucuna

Küresel konumlandırma sistemi başlangıçta Birleşik Devletler tarafından askeri kullanım için oluşturuldu, ancak sonunda sivil kullanıma açıldı. En az 24 GPS uydu her zaman Dünya'nın etrafında yörüngededir ve sürekli veri yayınlarlar..

Uydular, yörüngede, dünyanın dört bir yanında gökyüzünden dört uydu görülebilecek şekilde düzenlenmiştir. (Onları gerçekten göremezsiniz, ancak radyo yayınları için doğrudan bir yol var.) Bu, sinyallerin engellenmesi durumunda GPS'in işe yaramayacağı anlamına gelir - siz ve gökyüzü arasında oldukça doğrudan bir yol isteyeceksiniz. Bir yeraltı sığınağında veya dağın altındaki bir mağarada işe yaramaz.

GPS uyduları sürekli olarak radyo sinyallerini Dünya'ya iletiyor. Her aktarım, GPS uydusunun konumunu ve sinyalin gönderildiği zamanı içerir. Her uyduda atomik bir saat var, bu yüzden zaman çok kesin.

Resim Kredisi: Flickr'da Uçurum

GPS Konumunuzu Nasıl Belirliyor?

Dahili GPS özellikli bir cihaz - araç içi özel bir GPS navigasyon ünitesi veya bir akıllı telefon - yalnızca GPS alıcısı olarak işlev görür. GPS'li bir cihaz, konumunu belirlemek için aslında uydularla “bağlantı kurmuyor”. Bunun yerine, bu uydulardan sürekli yayınlanan radyo sinyallerini dinliyor..

Bir GPS alıcısı dört veya daha fazla uydudan gelen sinyalleri “dinler”. Daha yakın olan uydulardan gelen sinyaller daha erken, daha uzaktaki uydulardan gelen sinyaller daha sonra gelecektir. (Gerçek zaman farkı çok küçüktür, ancak GPS alıcısı tarafından tespit edilebilir.) Sinyalin yayın süresini ve sinyal geldiği zamanı karşılaştırarak alıcı, dört uydunun da göreceli mesafesini tahmin edebilir. Trilatrasyon kullanarak alıcı daha sonra konumunu belirleyebilir.

Trilatrasyon biraz karışık gelebilir ama aslında oldukça basit. Biri size New York’tan 500 mil, Miami’den 800 mil ve Kansas City’den 700 mil uzaklıkta olduğunu söylese, hayal edin. Bu bilgilerle, bu şehirlerin tümüne doğru mesafeli bir bölge belirleyebilir ve bulunduğunuz konumu tahmin edebilirsiniz. Dördüncü bir şehre olan mesafenizi size söyleseydik, konumunuzu daha kesin olarak tahmin edebilirsiniz. Kısaca bu trilateration ve GPS alıcılarını ne zaman kullanırsanız yapın.

Resim Kredisi: Flickr'da Alfa

GPS alternatifleri

Aygıtların mevcut konumunuzu tahmin edebilmelerinin tek yolu GPS değildir. 911 servisi, cep telefonlarının pozisyonlarını ayarlamak için hücre kulesi gücü bilgilerini kullanıyor. Bu, benzer şekilde çalışır - çoklu hücre kuleleri arasındaki sinyal gücü farklarını ölçerek, cihazınız geçerli konumunuzu tahmin edebilir.

Bazı cihazlar mevcut konumlarını belirlemek için bir Wi-Fi tabanlı konumlandırma sistemi (WPS) de kullanabilir. Google’ın sokak görünümü kamyonları, yakınlardaki erişim noktalarının adlarını ve belirli konumlardaki bağıl güçlerini yakalayarak etrafta dolanırlar. Akıllı telefonunuz yakındaki kablosuz ağları tarar, ardından adlarının bir listesini ve sinyal güçlerini Google sunucularına gönderir. Google veritabanını kullanır ve nerede olduğunu tahmin eder. (Google, Wi-Fi tabanlı konumlandırma sistemi verilerinin tek sağlayıcısı değildir, ancak çoğu kişinin aşina olacağı tek şeydir.) Bu, özellikle kapalı yerlerde GPS sinyallerinin erişemediği yerlerde kullanışlı olabilir..

GPS sistemi de konumlandırma için kullanılabilecek tek uydu ağı değildir. Rusya'nın kendi GLONASS sistemi var ve Çin'in de BDS'si var. Avrupa aynı zamanda Galileo olarak bilinen GPS'e alternatif olarak çalışıyor. GPS, savaş veya çatışma zamanlarında kapatılabilir veya sınırlandırılabilir, bu yüzden milletler kendi uydularının kendilerine yeterli olmasını ister.

Resim Kredisi: Flickr'da Richard Smith

GPS kendi başına bir gizlilik sorunu değildir - örneğin, arabanız için eski bir GPS üniteniz varsa, muhtemelen konumunuzu aktaramaz. Bununla birlikte, GPS, iletim teknolojisiyle birleştirildiğinde bir gizlilik endişesi olabilir. GPS izleme cihazları sadece GPS alıcılarını kullanmazlar - daha sonra almak için GPS verilerini depolar veya GPS verilerini iletir.