Trilaterace je matematická technika používaná globálním systémem určování polohy, rychlostí a nadmořskou výškou. Neustálým přijímáním a analýzou rádiových signálů z více satelitů GPS a aplikací geometrie kruhů, koulí a trojúhelníků může zařízení GPS vypočítat přesnou vzdálenost nebo rozsah pro každý sledovaný satelit.
Jak trilaterace funguje
Trilaterace je sofistikovaná verze triangulace, ačkoli při výpočtech nepoužívá měření úhlů. Data z jednoho družice poskytují obecné umístění bodu ve velké kruhové oblasti na povrchu Země. Přidáním dat z druhého družice GPS můžete zúžit konkrétní polohu tohoto místa dolů do oblasti, kde se obě oblasti satelitních dat překrývají. Přidání dat z třetího satelitu poskytuje přesné umístění bodu na povrchu Země.
Všechna zařízení GPS vyžadují tři satelity pro přesný výpočet polohy. Údaje ze čtvrtého satelitu - nebo dokonce více než ze čtyř satelitů - dále zvyšují přesnost umístění bodu a také umožňují výpočet výšky, nebo v případě letadel také faktory. Přijímače GPS pravidelně sledují čtyři až sedm satelitů současně a pomocí trilaterace analyzují informace.
Satelity GPS
Ministerstvo obrany USA udržuje 24 satelitů, které přenášejí data po celém světě. Vaše zařízení GPS může zůstat v kontaktu alespoň s čtyřmi družicemi bez ohledu na to, kde jste na zemi, a to i v zalesněných oblastech nebo hlavních metropolích s vysokými budovami. Každý satelit obíhá Zemi dvakrát denně a pravidelně vysílá signály na Zemi z nadmořské výšky přibližně 12,500 mil. Satelity běží na solární energii a mají záložní baterie.
Při selhání GPS
Když navigátor GPS přijímá nedostatečná data ze satelitů, protože nemůže sledovat dostatek satelitů, trilaterace selže. Překážky, jako jsou velké budovy nebo hory, mohou také blokovat slabé satelitní signály a zabraňovat přesnému výpočtu polohy. Zařízení GPS uživateli upozorní, že není schopen poskytnout správné informace o poloze.
Satelity mohou také dočasně selhat. Signály se mohou pohybovat příliš pomalu kvůli faktorům v troposféře a ionosféře. Signály mohou na Zemi také vyvolávat určité formace a struktury, což způsobí chybu trilaterace.
Vládní GPS technologie a systémy
GPS bylo představeno v roce 1978 zahájením prvního globálního satelitního polohování. Byla kontrolována a používána výhradně americkou vládou až do osmdesátých let. Plná flotila 24 aktivních družic pod kontrolou Spojených států neproběhla do roku 1994.
Zařízení GPS neposílá data na satelity. Přístroje GPS, například smartphony vybavené touto technologií, mohou také používat telefonní systémy, jako například věže a sítě mobilních telefonů, a připojení k internetu, což dále zvyšuje přesnost polohy. Při používání těchto dvou systémů může zařízení GPS odesílat data do těchto systémů.
Vzhledem k tomu, že satelitní systém GPS je vlastněn vládou USA a může selektivně popřít nebo omezit přístup k síti, ostatní země vyvinuly své vlastní GPS satelitní sítě. Tyto zahrnují:
- Čínský navigační satelitní systém BeiDou
- Ruský globální navigační satelitní systém (GLONASS)
- Polohovací systém Galileo v Evropské unii
- Indický regionální navigační satelitní systém (IRNSS), známý také jako NAVIC
