Cum funcționează GPS-ul aviației?

Secretele sateliților

Atunci când Uniunea Sovietică a lansat Sputnik în 1957, oamenii de știință americani au descoperit că își puteau localiza poziția prin monitorizarea schimbărilor frecvenței radio în timp ce se mișca. Militarii și-au dat seama că submarinele puteau, de asemenea, să urmărească semnalele prin satelit pentru a se orienta după câteva luni sub apă. În 1973, armata a apărut cu un sistem de navigație alternativ, același sistem de poziționare globală utilizat astăzi. Fiecare unitate GPS primește transmisii digitale prin satelit pe care le utilizează pentru a determina locația sa, în funcție de distanța de la sateliți.

triangulație

Transmisiile prin satelit includ poziția satelitului și timpul exact al transmisiei. Timpul necesar pentru a ajunge la GPS-ul dvs. arată cât de departe este avionul de la sateliți. Pentru a asigura acuratețea ceasului, fiecare satelit GPS poartă patru ceasuri atomice. Cunoașterea locației timpului și a sursei a trei semnale prin satelit oferă unității suficiente informații pentru a triangula locația avionului dvs., dar numai dacă GPS-ul are un ceas atomic de precizie comparabil. Adăugarea unui semnal de la un al patrulea satelit permite unității să lucreze cu un ceas comun.

Ceasuri atomice

Cheia pentru acuratețea GPS este precizia extraordinară a ceasurilor atomice. Tehnologia ceasurilor atomice plasează atomii într-un câmp oscilant, determinând câmpul să rezoneze la o frecvență care se potrivește cu rezonanța magnetică a atomilor. Folosind rezonanța ca bază pentru mișcarea ceasului, în loc de un cristal de cuarț sau un set de unelte, ceasurile ating o precizie fără precedent. Oamenii de știință au dezvoltat mai multe tehnologii pentru ceasurile atomice, dar cele mai multe piese de ceasuri GPS lucrează la atomii de cesiu.

erori

Deși armata nu mai degrada semnalele GPS pentru civilii, își rezervă dreptul de a face acest lucru în orice moment. Chiar și fără acest factor, semnalele GPS suferă, uneori, mici erori datorită semnalelor care declanșează obstacole sau întârzie atmosfera. În 2003, guvernul a lansat Sistemul de extindere a zonei largi (WAAS) pentru a oferi o mai mare precizie GPS-ului aviației. Informațiile adăugate de sateliții WAAS și de stațiile terestre fac ca unitățile GPS de aviație să fie exacte de la 1 la 2 metri orizontal și de la 2 la 3 metri pe verticală.