Как функционира авиационният GPS?

Тайните на сателитите

Когато Съветският съюз стартира "Спутник" през 1957 г., американски учени открили, че могат да локализират своята позиция, като наблюдават промените в радиочестотите, докато се движат. Военните разбрали, че подводниците могат да проследяват сателитни сигнали, за да се ориентират след месеци под водата. През 1973 г. армията се появи с алтернативна навигационна система - същата глобална позиционираща система, която се използва днес. Всяко GPS устройство получава цифрови сателитни предавания, които използва, за да определи местоположението си, базирано на разстоянието от сателитите.

триангулация

Сателитните предавания включват позицията на спътника и точното време на предаване. Времето, за да стигнете до GPS, показва колко далеч е самолетът от сателитите. За да се гарантира точността на часовника, всеки GPS сателит носи четири атомни часовника. Познаването на местоположението на часа и източника на три сателитни сигнали дава на единицата достатъчно информация, за да триъгълни местоположението на самолета ви, но само ако вашият GPS има сравним точен атомен часовник. Добавянето на сигнал от четвърти сателит позволява на устройството да работи с общ часовник.

Атомни часовници

Ключът към GPS точността е огромната точност на атомните часовници. Технологията на атомните часовници поставя атомите в колебаещо поле, причинявайки резонанс на полето с честота, която съответства на магнитния резонанс на атомите. Използвайки резонанс като основа за движението на часовника, вместо кварцов кристал или набор от зъбни колела, часовниците достигат безпрецедентна точност. Учените са разработили няколко технологии за атомни часовници, но повечето часовници на GPS работят върху атоми на цезий.

грешки

Въпреки че военните вече не влошават GPS сигналите за цивилни, то си запазва правото да прави това по всяко време. Дори и без този фактор, GPS сигналите понякога страдат от леки грешки, дължащи се на сигнали, които се отклоняват от препятствията или забавят атмосферата. През 2003 г. правителството пусна WAAS (Wide Area Augmentation System), за да осигури по-голяма точност на авиационния GPS. Информацията, добавена от сателитите WAAS и наземните станции, прави авиационните GPS единици с точност до 1 до 2 метра хоризонтално и 2 до 3 метра вертикално.