Αρχή λειτουργίας του GPS

Το αν τα τρις δολάρια, ευρώ, ρούβλια, γιέν κλπ που δαπανώνται για τη διαστημική τεχνολογία έχουν αντίκρυσμα σηκώνει μεγάλη κουβέντα. Το GPS πάντως είναι ένας ισχυρός λόγος για τον οποίο λες άξιζει τον κόπο. Κάποια άλλη φορά ίσως αναλύσω τα επιτεύγματα της διαστημικής τεχνολογίας διαχρονικά και αν αυτά ισοσκελίζουν τα τεράστια ποσά που διατίθενται.

Η ανάγκη του ανθρώπου για ταξίδια έκανε επιτακτική την ανάγκη να γνωρίζει που βρίσκεται και πως να πάει στον προορισμό του. Έτσι κατά καιρούς χρησιμοποιήθηκαν ο πολικός αστέρας, ο αστρολάβος, ο εξάντας και η πυξίδα. Τη δεκαετία του 1970 το αμερικανικό πεντάγωνο σε συνεργασία με τη NASA εξέτασε τη δυνατότητα δορυφορικού εντοπισμού θέσης για τις ανάγκες του Αμερικανικού στρατού. Η κατάληξη ήταν σταδιακά να αναπτυχθεί το σύστημα GPS και το 1993 να είναι σε πλήρη λειτουργία(παγκόσμια κάλυψη) με έναν αστερισμό  24 δορυφόρων. Τα πρώτα χρόνια το κέντρο ελέγχου του συστήματος ελεγχόμενο από το πεντάγωνο εισήγαγε σκόπιμα λάθη εντοπισμού θέσης για να μη χρησιμοποιείται από τον εχθρό. Πάντως το σύστημα ήταν διαθέσιμο για πολιτική χρήση. Από το 2000 όμως η λεγόμενη επιλεκτική διαθεσιμότητα του συστήματος έπαψε να εφαρμόζεται. Οι Ρώσοι είχαν το δικό τους σύστημα(GLONASS) μόνο για δική τους χρήση. Τα τελευταία χρόνια αναπτύχθηκε και το Ευρωπαϊκό σύστημα εντοπισμού θέσης(GALILEO), υπό το φόβο μήπως οι Αμερικανοί ξαναεφαρμόσουν την επιλεκτική διαθεσιμότητα.

Η φιλοσοφία του GPS ήταν η παγκόσμια κάλυψη σε οποιεσδήποτε καιρικές συνθήκες και η μεγάλη ακρίβεια σε σύντομο χρόνο παρατήρησης. Βασικά η ιδέα ήταν πολύ απλή. Μετράω το χρόνο που κάνει ένα σήμα από 3 δορυφόρους στον δέκτη, στη συνέχεια υπολογίζω τις αποστάσεις δορυφόρου – δέκτη ( d = cΔt) και τέλος βρίσκω τα δύο σημεία τομής τριών σφαιρών με κέντρο καθένα δορυφόρο και ακτίνα τις 3 αποστάσεις. Το ένα από τα δύο σημεία που βρίσκεται στην επιφάνεια της γης είναι το ζητούμενο. Στην πράξη όμως όπως θα δούμε τα πράγματα δεν είναι καθόλου απλά και για πλήρη ανάλυση θα χρειαζόταν μία διδακτορική διατριβή.

Η χρήση του GPS απογειώθηκε όταν η αρχικά ογκώδης συσκευή του δέκτη αντικαταστάθηκε από ένα τσιπ. Πλέον η ανάλυση των εφαρμογών του GPS σήμερα απαιτεί μία ακόμα διδακτορική διατριβή. Αρκεί να πούμε ότι χρησιμοποιείται ακόμα και για ψάρεμα με χρήση του GPS ploter που δίνει την εικόνα του βυθού. Τα κυνηγόσκυλα εφοδιάζονται με GPS για να μην χάνονται και από κει και πέρα ενδεικτικά μόνο ναυσιπλοϊα, αεροπλοϊα, τοπογραφία, υποθαλάσια επικοινωνία, έρευνα – διάσωση, ραδιοταξί κλπ κλπ

Ακολουθεί η αρχή λειτουργίας του GPS και όχι μία πλήρης ανάλυση.

ΑΡΧΗ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑΣ ΤΟΥ gps