Η τριπλασιασμός είναι μια μαθηματική τεχνική που χρησιμοποιείται από μια συσκευή παγκόσμιου συστήματος εντοπισμού θέσης (GPS) για τον προσδιορισμό της θέσης, της ταχύτητας και της ανύψωσης του χρήστη. Με τη συνεχή λήψη και ανάλυση ραδιοσημάτων από πολλούς δορυφόρους GPS και την εφαρμογή της γεωμετρίας κύκλων, σφαιρών και τριγώνων, μια συσκευή GPS μπορεί να υπολογίσει την ακριβή απόσταση ή εύρος σε κάθε δορυφόρο που παρακολουθείται.
Πώς λειτουργεί το trilateration
Η τριπλασιασμός είναι μια περίπλοκη εκδοχή τριγωνισμού, αν και δεν χρησιμοποιεί τη μέτρηση των γωνιών στους υπολογισμούς της. Δεδομένα από ένα δορυφόρο παρέχουν μια γενική τοποθεσία ενός σημείου μέσα σε μια μεγάλη κυκλική περιοχή στην επιφάνεια της Γης. Η προσθήκη δεδομένων από έναν δεύτερο δορυφόρο επιτρέπει στο GPS να περιορίσει τη συγκεκριμένη θέση του συγκεκριμένου σημείου προς μια περιοχή στην οποία οι δύο περιοχές δορυφορικών δεδομένων αλληλεπικαλύπτονται. Η προσθήκη δεδομένων από έναν τρίτο δορυφόρο παρέχει μια ακριβή θέση του σημείου στην επιφάνεια της Γης.
Όλες οι συσκευές GPS απαιτούν τρεις δορυφόρους για ακριβή υπολογισμό της θέσης. Δεδομένα από ένα τέταρτο δορυφόρο - ή ακόμα και περισσότερους από τέσσερις δορυφόρους - ενισχύουν περαιτέρω την ακρίβεια της θέσης του σημείου και επίσης επιτρέπουν παράγοντες όπως ανύψωση ή, στην περίπτωση των αεροσκαφών, υψόμετρο να υπολογίζεται επίσης. Οι δέκτες GPS παρακολουθούν συστηματικά τέσσερις έως επτά δορυφόρους ταυτόχρονα και χρησιμοποιούν τριλλαγές για να αναλύσουν τις πληροφορίες.
Δορυφόρους GPS
Το Υπουργείο Άμυνας των ΗΠΑ διατηρεί τους 24 δορυφόρους που αναμεταδίδουν δεδομένα παγκοσμίως. Η συσκευή GPS σας μπορεί να παραμείνει σε επαφή με τουλάχιστον τέσσερις δορυφόρους, ανεξάρτητα από το πού βρίσκεστε στη γη, ακόμη και σε δασικές περιοχές ή μεγάλες μητροπόλεις με ψηλά κτίρια. Κάθε δορυφόρος περιστρέφεται γύρω από τη γη δύο φορές την ημέρα, αποστέλλοντας τακτικά σήματα στη Γη από υψόμετρο περίπου 12.500 μίλια. Οι δορυφόροι λειτουργούν με ηλιακή ενέργεια και διαθέτουν εφεδρικές μπαταρίες.
Όταν αποτύχει το GPS
Όταν ένας πλοηγός GPS λαμβάνει ανεπαρκή δορυφορικά δεδομένα επειδή δεν είναι σε θέση να παρακολουθήσει αρκετούς δορυφόρους, αποτυγχάνει η τριπλασιασμός. Τα εμπόδια, όπως τα μεγάλα κτίρια ή τα βουνά, ενδέχεται επίσης να εμποδίσουν τα αδύναμα δορυφορικά σήματα και να αποτρέψουν τον ακριβή υπολογισμό της θέσης. Η συσκευή GPS θα ειδοποιεί τον χρήστη κατά κάποιο τρόπο ότι δεν είναι σε θέση να παρέχει σωστές πληροφορίες θέσης.
Οι δορυφόροι ενδέχεται επίσης να αποτύχουν προσωρινά. Τα σήματα μπορεί να μετακινούνται πολύ αργά λόγω παραγόντων στην τροπόσφαιρα και τη ιονόσφαιρα, για παράδειγμα. Τα σήματα ενδέχεται επίσης να σβήσουν ορισμένους σχηματισμούς και δομές στη Γη, προκαλώντας σφάλμα τριπλασιασμού.
Κυβερνητικές τεχνολογίες και συστήματα GPS
Το GPS εισήχθη το 1978 με την κυκλοφορία του πρώτου παγκόσμιου δορυφόρου εντοπισμού θέσης. Ελέγχθηκε και χρησιμοποιήθηκε αποκλειστικά από την κυβέρνηση των ΗΠΑ μέχρι τη δεκαετία του 1980. Ο πλήρης στόλος 24 ενεργών δορυφόρων που ελέγχονται από τις Η.Π.Α. δεν τέθηκε σε χρήση μέχρι το 1994.
Μια συσκευή GPS δεν στέλνει δεδομένα σε δορυφόρους. Οι συσκευές GPS, όπως τα smartphones που είναι εξοπλισμένα με την τεχνολογία, μπορούν επίσης να χρησιμοποιούν τηλεφωνικά συστήματα, όπως πύργους και δίκτυα κινητών τηλεφώνων, καθώς και συνδέσεις στο διαδίκτυο για την περαιτέρω βελτίωση της ακρίβειας της θέσης. Όταν χρησιμοποιείτε τα τελευταία δύο συστήματα, μια συσκευή GPS μπορεί να στείλει δεδομένα σε αυτά τα συστήματα.
Επειδή το δορυφορικό σύστημα GPS ανήκει στην κυβέρνηση των ΗΠΑ και μπορεί να αρνηθεί επιλεκτικά ή να περιορίσει την πρόσβαση στο δίκτυο, άλλες χώρες έχουν αναπτύξει τα δικά τους δορυφορικά δίκτυα GPS. Αυτά περιλαμβάνουν:
- Το δορυφορικό σύστημα πλοήγησης BeiDou της Κίνας
- Το Παγκόσμιο Δορυφορικό Σύστημα Πλοήγησης της Ρωσίας (GLONASS)
- Το σύστημα εντοπισμού του Galileo της Ευρωπαϊκής Ένωσης
- Ινδικό περιφερειακό δορυφορικό σύστημα πλοήγησης (IRNSS), επίσης γνωστό ως NAVIC
