Mengenal Cara Kerja Gps

Apa itu GPS?

Global Positioning System (GPS) adalah berbasis satelit sistem navigasi terdiri dari jaringan 24 satelit ditempatkan ke orbit oleh Departemen Pertahanan AS. GPS pada awalnya ditujukan untuk aplikasi militer, tetapi pada tahun 1980, pemerintah membuat sistem yang tersedia untuk penggunaan sipil. GPS bekerja dalam kondisi cuaca, di mana saja di dunia, 24 jam sehari. Ada biaya berlangganan atau tidak ada biaya setup untuk menggunakan GPS.

Cara kerjanya

Satelit GPS lingkaran bumi dua kali sehari dalam orbit yang sangat tepat dan mengirimkan informasi sinyal ke bumi. Penerima GPS mengambil informasi ini dan menggunakan triangulasi untuk menghitung lokasi yang sebenarnya pengguna. Pada dasarnya, penerima GPS membandingkan waktu sinyal yang ditransmisikan oleh satelit dengan waktu yang telah diterima. Perbedaan waktu memberitahu penerima GPS seberapa jauh satelit tersebut. Sekarang, dengan pengukuran jarak dari satelit lagi, receiver dapat menentukan posisi pengguna dan menampilkannya pada peta elektronik unit.

Sebuah penerima GPS harus terkunci ke sinyal dari setidaknya tiga satelit untuk menghitung posisi 2D (garis lintang dan bujur) dan melacak gerakan. Dengan empat atau lebih satelit di tampilan, penerima dapat menentukan posisi 3D pengguna (lintang, bujur dan ketinggian). Sekali posisi pengguna telah ditentukan, unit GPS dapat menghitung informasi lain, seperti kecepatan, bearing, track, jarak perjalanan, jarak ke tujuan, matahari terbit dan terbenam waktu dan banyak lagi.

Bagaimana akurat adalah GPS?

Hari ini penerima GPS sangat akurat, berkat paralel desain mereka multi-channel. 12 Garmin penerima saluran paralel yang cepat untuk mengunci ke satelit ketika pertama kali dihidupkan dan mereka mempertahankan kunci yang kuat, bahkan di dedaunan lebat atau perkotaan dengan gedung-gedung tinggi. Faktor atmosfer tertentu dan sumber kesalahan dapat mempengaruhi akurasi penerima GPS. Garmin ® GPS receiver adalah akurat ke dalam 15 meter rata-rata.

GPS Signals

Baru Garmin GPS receiver dengan WAAS (Wide Area Augmentation System) dapat meningkatkan akurasi untuk kurang dari tiga meter rata-rata. Tidak ada peralatan tambahan atau biaya yang diperlukan untuk mengambil keuntungan dari WAAS. Pengguna juga bisa mendapatkan akurasi yang lebih baik dengan Differential GPS (DGPS), yang mengoreksi sinyal GPS ke dalam rata-rata tiga sampai lima meter. US Coast Guard mengoperasikan layanan DGPS koreksi yang paling umum. Sistem ini terdiri dari jaringan menara yang menerima sinyal GPS dan mengirimkan sinyal dikoreksi oleh pemancar sinyal. Untuk mendapatkan sinyal dikoreksi, pengguna harus memiliki penerima diferensial mercusuar dan antena mercusuar selain GPS mereka.

GPS satelit sistem

24 satelit yang membentuk ruas angkasa GPS mengorbit bumi sekitar 12.000 mil di atas kami. Mereka terus bergerak, membuat dua orbit lengkap dalam waktu kurang dari 24 jam. Satelit ini bepergian dengan kecepatan sekitar 7.000 kilometer per jam.

Satelit GPS yang didukung oleh energi surya. Mereka memiliki baterai cadangan onboard untuk terus menjalankannya pada saat terjadi gerhana matahari, ketika tidak ada tenaga surya. Pendorong roket kecil pada setiap satelit menjaga mereka terbang di jalur yang benar.

Berikut adalah beberapa fakta menarik lainnya tentang satelit GPS (juga disebut NAVSTAR, AS resmi Departemen Pertahanan untuk nama GPS):

GPS satelit pertama diluncurkan pada 1978.

Sebuah konstelasi 24 satelit penuh dicapai pada tahun 1994.

Setiap satelit dibangun untuk terakhir sekitar 10 tahun. Penggantian yang terus-menerus dibangun dan diluncurkan ke orbit.

Sebuah satelit GPS memiliki berat sekitar 2.000 pound dan sekitar 17 kaki melintasi dengan panel surya diperpanjang.

Daya pemancar hanya 50 watt atau kurang.

Apa sinyal?

Satelit GPS mengirimkan dua sinyal radio daya rendah, ditunjuk L1 dan L2. GPS sipil menggunakan frekuensi L1 1575,42 MHz pada pita UHF. Sinyal perjalanan dengan saling berhadapan, yang berarti mereka akan melewati awan, kaca dan plastik tapi tidak akan pergi melalui benda padat yang paling seperti bangunan dan pegunungan.

Sebuah sinyal GPS mengandung tiga bit yang berbeda informasi – sebuah kode pseudorandom, data ephemeris dan data almanak. Kode pseudorandom hanyalah sebuah I.D. kode yang mengidentifikasi satelit transmisi informasi. Anda dapat melihat nomor ini pada halaman satelit GPS Garmin unit, seperti yang mengidentifikasi satelit itu menerima.

Ephemeris data, yang terus ditularkan oleh setiap satelit, berisi informasi penting tentang status tanggal (sehat atau tidak sehat) satelit, dan waktu. Ini bagian dari sinyal sangat penting untuk menentukan posisi.

Data almanak memberitahu penerima GPS di mana setiap satelit GPS harus setiap saat sepanjang hari. Setiap satelit mentransmisikan data almanak menunjukkan informasi orbit untuk satelit yang lainnya dan untuk setiap satellite system.

Blocked Signal Diagram

Sumber kesalahan sinyal GPS

Faktor-faktor yang dapat menurunkan sinyal GPS dan dengan demikian mempengaruhi keakuratan meliputi:

Ionosfer dan troposfer penundaan – Sinyal satelit melambat saat melewati atmosfer. Sistem GPS menggunakan model built-in yang menghitung jumlah rata-rata keterlambatan untuk sebagian benar untuk jenis kesalahan.

Sinyal multipath – Ini terjadi ketika sinyal GPS dipantulkan dari objek seperti gedung-gedung tinggi atau permukaan batu besar sebelum mencapai penerima. Hal ini meningkatkan waktu tempuh sinyal, sehingga menyebabkan kesalahan.

Kesalahan jam receiver – built-in jam Sebuah penerima tidak seakurat jam atom onboard satelit GPS. Karena itu, mungkin memiliki kesalahan waktu yang sangat sedikit.

Kesalahan Orbital – Juga dikenal sebagai ephemeris kesalahan, ini adalah ketidakakuratan dari lokasi melaporkan satelit.

Jumlah satelit terlihat – Satelit lebih penerima GPS dapat “melihat,” semakin baik akurasi. Bangunan, dataran gangguan, elektronik, atau kadang-kadang bahkan dedaunan lebat dapat menghalangi penerimaan sinyal, menyebabkan kesalahan posisi atau mungkin tidak ada posisi membaca sama sekali. Unit GPS biasanya tidak akan bekerja di dalam ruangan, di bawah air atau bawah tanah.

Satelit geometri / shading – Ini mengacu pada posisi relatif satelit pada waktu tertentu. Geometri satelit yang ideal terjadi ketika satelit berada pada sudut yang lebar relatif terhadap satu sama lain. Miskin hasil geometri satelit saat berada di baris atau dalam pengelompokan yang ketat.

Degradasi disengaja sinyal satelit – Ketersediaan (SA) adalah degradasi disengaja dari sinyal sekali dipaksakan oleh Departemen Pertahanan AS. SA dimaksudkan untuk mencegah musuh militer dari penggunaan sinyal GPS yang sangat akurat. Pemerintah dimatikan SA pada Mei 2000, yang secara signifikan meningkatkan akurasi dari penerima GPS sipil.