θέμα:
- Γενικός
- Προσδιορισμός θέσης
- Σύστημα πλοήγησης
Γενικά:
Το GPS είναι συντομογραφία του Global Positioning System. Το GPS αποτελείται από ένα δίκτυο δορυφόρων που βρίσκονται σε τροχιά γύρω από τη γη. Αυτά δείχνουν συνεχώς πού βρίσκονται. Οι δέκτες GPS στον εξοπλισμό πλοήγησης χρειάζονται 3 έως 8 δορυφόρους για να καθορίσουν τη θέση και την κατεύθυνση (ταξιδίου) στη Γη με ακριβή ακρίβεια του μετρητή.
Προσδιορισμός θέσης:
24 δορυφόροι χρησιμοποιούνται για τον εντοπισμό θέσης, σε τροχιά γύρω από τη Γη σε υψόμετρο περίπου 20.000 km. Οι θέσεις των δορυφόρων καθορίζονται με τέτοιο τρόπο ώστε τουλάχιστον πέντε δορυφόροι να μπορούν να φτάσουν ταυτόχρονα στο ίδιο σημείο στη Γη.
Ένας τρισδιάστατος χώρος μπορεί να υπολογιστεί με τουλάχιστον τρεις δορυφόρους αν γνωρίζουμε την απόσταση μεταξύ τριών σταθερών σημείων. Η τοποθεσία καθορίζεται με τον υπολογισμό του χρόνου μεταξύ αποστολής και λήψης των σημάτων. Μπορούμε να υπολογίσουμε την απόσταση μεταξύ του δέκτη και του κάθε δορυφόρου πολλαπλασιάζοντας το χρόνο με την ταχύτητα του φωτός (300.000 km ανά δευτερόλεπτο). Όταν το κάνουμε αυτό με τουλάχιστον τρεις δορυφόρους, μπορούμε να σχεδιάσουμε νοητές γραμμές σε ένα κοινό σημείο. Ένας τέταρτος δορυφόρος αυξάνει την ακρίβεια του εντοπισμού θέσης.
Η θέση εμφανίζεται από τον δέκτη σε μοίρες γεωγραφικού μήκους και γεωγραφικού πλάτους. Ο ισημερινός είναι στις 0° και οι πόλοι στις 90°. Οι γραμμές γεωγραφικού μήκους (μεσημβρινοί) συνδέουν τους πόλους. Οι μεσημβρινοί είναι φανταστικές γραμμές σε όλη τη Γη:
- κάθετα στον ισημερινό·
- από πόλο σε πόλο.
- μέγ. 60 λεπτά (')
- και ένα λεπτό σε 60 δευτερόλεπτα το πολύ (“).
Μαζί με τη θέση σε μοίρες σε σχέση με τον ισημερινό (το γεωγραφικό πλάτος) και πιθανώς το ύψος, μπορεί να υποδειχθεί οποιοδήποτε μέρος στη Γη.
Στο Άμστερνταμ η επόμενη θέση παρέχεται από τον δέκτη GPS βέβαιος:
- Αριθμός δορυφόρων: 4
- N: 52°22'02.8″
- O: 4°53'48.7″
- S: 28°21'15.5″
- O: 23°53'13.0″
- S: 4°51'56.4″
- Π: 51°57'27.7″
Σύστημα πλοήγησης:
Οι κύκλοι γεωγραφικού πλάτους και μήκους εμφανίζονται στους χάρτες χωρών και οδών. Η γεωγραφική θέση κάθε τόπου είναι γνωστή. Μόλις ο δέκτης GPS στο αυτοκίνητο γνωρίζει την τρέχουσα θέση, μπορεί να συγκριθεί με τις συντεταγμένες του οδικού χάρτη.
Η κατεύθυνση του ταξιδιού και η απόσταση από τον προορισμό υπολογίζονται χρησιμοποιώντας τους δορυφόρους και εμφανίζονται στην οθόνη του αυτοκινήτου.
Παράδειγμα: θέλουμε να οδηγήσουμε από το Ντόρντρεχτ (Νότια Ολλανδία) στο Παρίσι.
Οι συντεταγμένες είναι οι εξής:
- Dordrecht: 51°48’33.2″N 4°38’53.0″E
- Parijs: 48°51’16.8″N 2°20’52.0″E
Η τοποθεσία του προορισμού και η απόσταση υπολογίζονται με βάση τις συντεταγμένες. Χρησιμοποιώντας τις πληροφορίες της προηγούμενης παραγράφου, μπορούμε να πούμε τα εξής για τις συντεταγμένες:
- Από 51 βαθμούς βόρεια έως 48 βαθμούς. Αυτό είναι πιο κοντά στον ισημερινό, επομένως η διαδρομή είναι νότια.
- Από 4 μοίρες ανατολικά έως 2 μοίρες: αυτό είναι πιο κοντά στον κύριο μεσημβρινό, επομένως η διαδρομή είναι προς τα δυτικά.
Το λογισμικό στον υπολογιστή πλοήγησης υπολογίζει την πιο λογική διαδρομή με βάση τον οδικό χάρτη. Αυτό λαμβάνει υπόψη παράγοντες όπως: μη ασφαλτοστρωμένους δρόμους, δρόμους με διόδια, υπηρεσίες πορθμείων κ.λπ. Όταν το σύστημα είναι συνδεδεμένο στο διαδίκτυο, το λογισμικό λαμβάνει επίσης υπόψη τις συνθήκες κυκλοφορίας. Εάν φαίνεται ότι υπάρχει καθυστέρηση στην πιο λογική (τυπική) διαδρομή, θα προσφερθεί εναλλακτική διαδρομή. Αυτή μπορεί να είναι μια διαδρομή μεγαλύτερης απόστασης, αλλά εξακολουθεί να είναι μια γρήγορη διαδρομή λόγω ευνοϊκών συνθηκών κυκλοφορίας.
