Z systemów nawigacji satelitarnej miliony użytkowników korzysta na całym świecie codziennie. Nie każdy zdaje sobie jednak sprawę, jak GPS lub inne narzędzia wyznaczające dokładne położenie działają. Dlatego poznaj zasady pracy systemów oraz różnicę między GPS vs GLONASS a Galileo. Ta wiedza będzie niezbędna podczas wyboru nawigacji, sportowych smartwatchy i innych urządzeń, które korzystają z tego rozwiązania technologicznego.
Zasady działania GPS
GPS (Global Positioning System) jest satelitarnym systemem nawigacyjnym. Z jego pomocą można dokładnie określić położenie nie tylko w danym miejscu na Ziemi, ale i w czasie. System wykorzystuje do tego satelity oraz odbiornik.
Wokół Ziemi krążą satelity, które w kierunku planety nieustannie wysyłają sygnały radiowe. Impulsy trafiają do odbiorników GPS, które mogą znajdować się w urządzeniach mobilnych, lokalizatorach czy samochodach. Do wskazania dokładnego położenia potrzebny jest sygnał z co najmniej czterech satelitów, bo tylko wtedy można mówić o dużej dokładności.
Następnie urządzenie mierzy czas dotarcia sygnału z satelity i na jego podstawie wylicza swoją odległość pomiędzy odbiornikiem a nadajnikiem. W ten sposób ustala się dokładne współrzędne geograficzne.
Jaka jest dokładność GPS?
Pierwszy system do pozycjonowania satelitarnego był mało dokładny. Rozbieżności wskazywanego punktu mogły wynosić nawet kilkadziesiąt metrów, więc trudno mówić o jakiejkolwiek precyzji, a przez to również o bezpieczeństwie. Należy pamiętać, że na początku system był przeznaczony dla wojska, więc dokładność miała ogromne znaczenie.
Z czasem system udoskonalono, co pozwoliło na stworzenie urządzeń, których dokładność wynosi od 1 m do 15 m. Jest to więc znaczna i znacząca zmiana, szczególnie wtedy, kiedy użytkownicy zamierzają używać urządzeń z GPS-em do rejestrowania aktywności sportowych lub do nawigacji.
Zastosowanie systemu GPS – historia i współczesność
Pierwotnie system GPS były silnie związany z wojskiem. Od drugiej połowy lat 40 XX wieku na świecie panowała zimna wojna między wschodem a zachodem, między mocarstwami – ZSRR a USA. 4 października 1957 r. Rosjanie wysłali na orbitę pierwszą satelitę znaną pod nazwą Sputnik 1. To wydarzenie stało się powodem, dla którego amerykańscy naukowcy podjęli prace nad stworzeniem systemu nawigacyjnego.
W tym czasie trwał wyścig zbrojeń, więc posiadanie technologii, która zlokalizuje pozycje wroga, a potem naprowadzi rakiety, byłaby prawdziwym przełomem. Taka potrzeba doprowadziła do stworzenia systemu NAVSAT, który był wykorzystywany głównie przez marynarkę wojenną, a od 1967 r. także przez cywili. Program nie był jednak idealny (jego dokładność wynosiła do 200 m i potrzeba było sporo czasu na odpowiedź satelity), nie miał więc zastosowania w nawigacji dla kierowców.
W późniejszym czasie powstało wiele podobnych systemów, które miały zastosowanie w ratownictwie, lotnictwie i motoryzacji. Dzisiaj odbiorniki są na tyle małe, że bez obaw zmieszczą się obudowie smartfona, zegarka, lokalizatora GPS czy innego urządzenia, które wymaga łączności z satelitą. Zmieniła się więc nie tylko technologia, ale i zastosowanie. Obecnie ten system wykorzystuje się do rejestrowania aktywności sportowych, nawigacji podczas podróży i pieszych wędrówkach, a także do odnajdywania zaginionych przedmiotów.
Z urządzeniem, takim jak lokalizator GPS Meitrack MT90L, można znaleźć nie tylko przedmioty, ale i ludzi. Ten uniwersalny sprzęt zapewnia precyzję lokalizacji do 2,5 m. Ma funkcję geofencingu, dzięki której użytkownik otrzyma powiadomienie, jeśli lokalizator znajdzie się poza wyznaczoną strefą. Meitrack obsługuje sieci 3G i 4G, więc nie będzie najmniejszego problemu z komunikacją.
Meitrack MT90L to kompaktowy, wodoodporny i precyzyjny lokalizator GPS, który umożliwia monitorowanie samochodów, motocykli, maszyn, osób, zwierząt oraz przesyłek. Ma wbudowane moduły GPS i GSM, a także obsługuje sieci 3G i 4G, zapewniając globalny zasięg i wskazując położenie celu z dokładnością aż do 2,5 m.
Zobacz podukt →Ponadto za pomocą takiego urządzenia można monitorować pojazdy z firmowej floty, a także odzyskać samochody po kradzieży. Jeśli zależy ci na bezpieczeństwie swojej rodziny oraz mienia, to ten sprzęt sprawdzi się do tego zadania idealnie.
GLONASS vs Galileo, a może jednak GPS?
Amerykanie mieli swój GPS, a Rosjanie nie chcieli pozostawać gorsi, zwłaszcza że to oni odpowiadali za umieszczenie pierwszej satelity na orbicie. W ten sposób powstał GLONASS. Działa na tej samej zasadzie co GPS, bo pozycja wyznaczana jest na podstawie przecięcia się czterech sfer o promieniach obliczanych na podstawie czasu, jaki jest potrzebny do rozpowszechniania sygnału. W ten sposób powstaje punkt, który jest pozycją, gdzie znajduje się odbiornik. Do jego działania niezbędne są 24 satelity, a ich pojawienie się na 3 orbitach było możliwe dopiero w 2011 r.
Alternatywą dla wszystkich systemów nawigacyjnych jest Galileo. Jest to europejski system, który uruchomiono w połowie grudnia 2016 r. System również wykorzystuje 24 satelity pracujące bez przerwy, niezbędne są również 6 zapasowych satelit.
Jeśli chodzi o dokładność, w przypadku systemu GLONASS w pozycjonowaniu horyzontalnym wynosi ona od 5 do 10 m, a w pionowym 15 m. Galileo ma z kolei mniejszy promień błędu, który wynosi:
- w wersji otwartej – ok. 1 m,
- w wersji płatnej – ok. 20 cm.
Przekłada się to na o wiele lepszą dokładność, co stanowi konkurencję dla innych systemów.
Jaki system GPS jest najlepszy?
Trudno jest wskazać jeden, najlepszy system nawigacji. Każdy z nich ma swoje wady i zalety, do tego dochodzi również najważniejszy fakt – jaki system obsługuje dane urządzenie. Najczęściej jest to GPS, ale coraz częściej sprzęt obsługuje standard GNSS. Ten globalny system pozwala na ustalenie pozycji, prędkości i czasu na Ziemi na podstawie GPS, Galileo, GLONASS, a nawet chińskiego BeiDou.
W tym wypadku dokładność w podstawowych odbiornikach wynosi od około 5 m, a w tych o wyższej klasie do 1 metra. Możliwość łączenia się z wieloma systemami zapewnia większą stabilność w każdym terenie. Wybierając urządzenie z nawigacją. warto więc zwrócić uwagę, czy obsługuje właśnie ten standard.
FAQ – jak działa GPS
Chcesz poznać więcej szczegółów na temat tego, jak działa system GPS? Zapoznaj się z sekcją pytań i odpowiedzi, a otrzymasz komplet informacji.
GLONASS czy Galileo – który system jest lepszy?
Na tle konkurencji najlepszym system nawigacji satelitarnej jest obecnie Galileo. Cechuje go duża dokładność, większa nowoczesność oraz europejskie pochodzenie. Ten system lepiej współpracuje również z GPS niż GLONASS. W rezultacie lepszy jest Galileo, ale i tak najkorzystniej wypada standard GNSS.
Ile jest satelit GPS?
Obecnie na orbicie Ziemi znajduje się 31 satelitów GPS. Do poprawnego działania systemu niezbędne są 24 satelity. Pozostałe służą jako rezerwa na wypadek awarii, a także zwiększają dokładność sygnału, co przekłada się na dokładność położenia.
Na jakiej wysokości są satelity GPS?
Satelity GPS znajdują się na wysokości około 20 200 km nad poziomem morze. Każda orbita położona jest pod kątem 55° do równika.