GPS dan sistem navigasi

topik:

Umum
Penentuan posisi
Sistem navigasi

Umum:
GPS adalah singkatan dari Global Positioning System. GPS terdiri dari jaringan satelit yang mengorbit bumi. Ini terus-menerus menunjukkan di mana mereka berada. Penerima GPS pada peralatan navigasi membutuhkan 3 hingga 8 satelit untuk menentukan posisi dan arah (perjalanan) di Bumi dengan akurasi meteran yang tepat.

Penentuan posisi:
24 satelit digunakan untuk penentuan posisi, mengorbit Bumi pada ketinggian kurang lebih 20.000 km. Posisi satelit ditentukan sedemikian rupa sehingga setidaknya lima satelit dapat mencapai titik yang sama di Bumi secara bersamaan.

Ruang tiga dimensi dapat dihitung dengan setidaknya tiga satelit jika kita mengetahui jarak antara tiga titik tetap. Lokasi ditentukan dengan menghitung waktu antara pengiriman dan penerimaan sinyal. Kita dapat menghitung jarak antara receiver dan masing-masing satelit dengan mengalikan waktu dengan kecepatan cahaya (300.000 km per detik). Ketika kita melakukan ini dengan setidaknya tiga satelit, kita dapat menggambar garis imajiner ke satu titik yang sama. Satelit keempat meningkatkan keakuratan penentuan posisi.

Posisi tersebut ditampilkan oleh penerima dalam derajat bujur dan lintang. Ekuator berada pada 0° dan kutub berada pada 90°. Garis bujur (meridian) menghubungkan kutub-kutub. Meridian adalah garis imajiner yang melintasi bumi:

tegak lurus terhadap garis khatulistiwa;
dari tiang ke tiang.

Bumi terbagi menjadi 360 derajat, yang diukur dari meridian utama. Dari meridian utama ini jarak diukur dalam derajat (dari 0° hingga 180°) masing-masing bujur timur dan bujur barat. Gelar (°) dapat dibagi menjadi:

maks 60 menit (')
dan satu menit maksimal 60 detik (“).

Bersama dengan posisi dalam derajat relatif terhadap ekuator (garis lintang) dan kemungkinan ketinggian, tempat mana pun di bumi dapat ditunjukkan.

Di Amsterdam, posisi berikutnya disediakan oleh penerima GPS yakin:

Jumlah satelit: 4
Utara: 52°22'02.8″
HAI: 4°53'48.7″

Lokasi yang ditunjukkan di Amsterdam kira-kira 52° Lintang Utara (Utara) dan 4° Bujur Timur (E) dari meridian utama dan garis khatulistiwa.

Belanda terletak di sebelah timur meridian utama dan di utara garis khatulistiwa. Melihat ke kiri meridian utama (bagian Perancis dan sebagian besar Spanyol) berada di belahan bumi barat laut. Di bawah garis khatulistiwa kita berbicara tentang belahan bumi selatan. Jika kita mencari koordinat Afrika Selatan (Belahan Bumi Tenggara) dan Brazil (Belahan Bumi Barat Daya) di Google Maps, koordinatnya terlihat seperti ini:

Koordinat Afrika Selatan:

S: 28°21'15.5″
HAI: 23°53'13.0″

Koordinat Brasil:

S: 4°51'56.4″
P: 51°57'27.7″

Sistem navigasi:
Lingkaran lintang dan bujur ditampilkan pada peta negara dan jalan. Lokasi geografis setiap tempat diketahui. Setelah penerima GPS di dalam mobil mengetahui posisi saat ini, maka dapat dibandingkan dengan koordinat peta jalan.

Arah perjalanan dan jarak ke tujuan dihitung menggunakan satelit dan ditampilkan pada layar di dalam mobil.

Contoh: kita ingin berkendara dari Dordrecht (Belanda Selatan) ke Paris.
Koordinatnya adalah sebagai berikut:

Dordrecht: 51°48’33.2″N 4°38’53.0″E
Parijs: 48°51’16.8″N 2°20’52.0″E

Lokasi tujuan dan jarak dihitung berdasarkan koordinat. Dengan menggunakan informasi di paragraf sebelumnya, kita dapat mengatakan hal berikut tentang koordinat:

Dari 51 derajat utara hingga 48 derajat. Ini lebih dekat ke garis khatulistiwa, jadi jalurnya ke selatan;
Dari 4 derajat timur ke 2 derajat: ini lebih dekat ke meridian utama, jadi rutenya ke arah barat.

Perangkat lunak di komputer navigasi menghitung rute paling logis berdasarkan peta jalan. Hal ini memperhitungkan faktor-faktor seperti: jalan tidak beraspal, jalan tol, layanan feri, dll. Ketika sistem terhubung ke internet, perangkat lunak juga memperhitungkan kondisi lalu lintas. Jika tampak ada penundaan pada rute yang paling logis (standar), maka akan ditawarkan rute alternatif. Ini mungkin merupakan rute jarak jauh, namun tetap merupakan rute cepat karena kondisi lalu lintas yang mendukung.