Trygonometria zaangażowana w GPS

Technologia globalnego systemu pozycjonowania zasila elektroniczne urządzenia nawigacyjne danymi lokalizacji, które pomagają kierować statkami powietrznymi, statkami, pojazdami lub pieszymi w kierunku ich miejsc docelowych. GPS wykorzystuje dość skomplikowane obliczenia, w dużej mierze oparte na użyciu geodezji trygonometrycznej. Satelity w kosmosie przesyłają precyzyjnie taktowane sygnały do ​​odbiornika GPS, który określa szerokość geograficzną, długość geograficzną i wysokość do kilku jardów. unikalny zakodowany sygnał do odbiornika naziemnego. Każdy satelita ma zegar atomowy, który mierzy czas dokładnie do 8 miliardów sekundy dziennie, zgodnie z GPS.gov. Aby uzyskać odpowiednią lokalizację, odbiornik musi odbierać bezpośrednie sygnały z czterech różnych satelitów w tym samym czasie. Wyimaginowana linia do satelity z jednostki GPS i pomiędzy każdym satelitą tworzy boki kilku trójkątów, których odbiornik używa do obliczeń trygonometrycznych.

Czas i odległość
Aby użyć trygonometrii do określenia lokalizacji, potrzebujesz długość co najmniej jednego z boków trójkąta. Urządzenie GPS wykonuje to, obliczając czas potrzebny na dotarcie sygnału satelitarnego. Ponieważ prędkość sygnałów radiowych jest taka sama jak prędkość światła, jednostka dokładnie określa odległość do jednego satelity, mnożąc czas podróży sygnału przez prędkość światła.

Prawo kosinusów
A trygonometryczne reguła zwana prawem kosinusów pozwala odbiornikowi GPS obliczyć odległość od każdego satelity. Prawo kosinusów dotyczy technologii GPS w następujący sposób: d ^ 2 = Re ^ 2 + Rs ^ 2 + 2 * Re * Rs * Cos (L) Tutaj „d” jest odległością od satelity do odbiornika, „Re „jest promieniem Ziemi,„ Rs ”to promień orbity satelity, a„ L ”to kąt utworzony między liniami prostymi od środka Ziemi do satelity i od środka Ziemi do GPS odbiornik.

Przecinające się kule
Odległość do jednego satelity lokalizuje odbiornik GPS wewnątrz wyimaginowanej kuli, której promieniem jest odległość. Drugi satelita zawęża ten obszar do okręgu, w którym przecinają się dwie kule. Odległość od trzech satelitów powoduje powstanie trzech sfer, które przecinają się w punkcie. Czwarty satelita określa położenie odbiornika GPS na Ziemi wraz z wysokością urządzenia.

URL:https://pl.whycomputer.com/sprzet/100311075.html