Як власне працює GPS
Ми вже живемо в майбутньому. У нас є портативні пристрої, які використовують супутники для визначення точних місць розташування практично в будь-якій точці планети. Але ви коли-небудь замислювалися, як працює GPS?
GPS-пристрої насправді не зв'язуються з супутниками та передають їм інформацію. Вони отримують тільки дані з супутників - дані, які завжди передаються. Однак GPS не є єдиним способом визначення пристрою вашого місцезнаходження.
Зображення: NASA
Від супутників до долоні
Глобальна система позиціонування була спочатку створена Сполученими Штатами для військового використання, але зрештою була відкрита для цивільного використання. Принаймні 24 супутника GPS завжди знаходяться на орбіті навколо Землі, і вони постійно транслюють дані.
Супутники розташовані на орбіті так, що чотири супутники видно в небі з будь-якої точки Землі. (Ви не можете їх реально бачити, але є прямий шлях для передачі радіо.) Це означає, що GPS не буде працювати, якщо сигнали блокуються - вам знадобиться прямий шлях між вами і небом. У підземному бункері або в печері під горою вона не працюватиме.
Супутники GPS постійно передають радіосигнали на Землю. Кожна передача включає в себе розташування супутника GPS і час відправлення сигналу. Кожен супутник має на борту атомний годинник, тому час дуже точний.
Кредит зображення: Кліф на Flickr
Як GPS визначає ваше місцезнаходження
Пристрій з вбудованим GPS - незалежно від того, чи є він спеціальним пристроєм для GPS-навігації в автомобілі або смартфоном - діє лише як приймач GPS. Пристрій з GPS не є насправді "контактами" з супутниками, щоб визначити його місцезнаходження. Замість цього, це просто прослуховування радіосигналів, які транслюються з цих супутників весь час.
GPS-приймач "слухає" сигнали від чотирьох або більше супутників. Сигнали від ближчих супутників прибудуть швидше, а сигнали з більш далеких супутників прибудуть пізніше. (Фактична різниця в часі дуже мала, але може бути виявлена GPS-приймачем.) Порівнюючи час передачі сигналу і час приходу сигналу, приймач може оцінити його відносну відстань від усіх чотирьох супутників. Використовуючи трилатерацію, приймач може визначити своє місцезнаходження.
Trilateration може звучати трохи складніше, але насправді це досить просто. Уявіть, що хтось сказав вам, що ви знаходитесь на відстані 500 миль від Нью-Йорка, 800 миль від Майамі і в 700 милях від Канзас-Сіті. За допомогою цієї інформації можна визначити регіон, який є правильною відстані від усіх цих міст, і оцінити поточне місцеположення. Якщо ми розповімо вам про вашу відстань від четвертого міста, ви можете точно визначити своє місце розташування. Це trilateration у nutshell, та це що GPS приймачі роблять кожного разу коли ви використовуєте їх.
Кредит зображення: Альфа на Flickr
Альтернативи GPS
GPS - не єдиний спосіб, яким пристрої можуть оцінити ваше поточне місцезнаходження. Служба 911 використовує інформацію про міцність стільникових веж для тріангуляції положення мобільних телефонів. Це працює подібним чином - вимірюючи відмінності в силі сигналу між кількома стільниковими вежами, пристрій може оцінити ваше поточне місцезнаходження.
Деякі пристрої також можуть використовувати систему позиціонування на основі Wi-Fi (WPS), щоб визначити своє поточне місцезнаходження. Вантажівки перегляду вулиць Google об'їжджають навколо, захоплюючи назви найближчих точок доступу та їх відносні сили в певних місцях. Ваш смартфон сканує найближчі бездротові мережі, після чого надсилає список своїх імен і сильних сигналів серверам Google. Google використовує їхні бази даних і оцінює, де ви знаходитесь. (Google не є єдиним постачальником даних на основі системи позиціонування на основі Wi-Fi, але більшість із них буде знайома.) Це може бути особливо зручним у місцях, де сигнали GPS не можуть бути доступні.
Система GPS не єдина мережа супутників, яка також може бути використана для позиціонування. Росія має власну систему ГЛОНАСС, а Китай має БДС. Європа також працює над власною альтернативою GPS, відомої як Galileo. GPS може бути закритий або обмежений під час війни або конфлікту, тому країни хочуть, щоб їхні власні супутники були самодостатніми.
Зображення: Ричард Сміт на Flickr
GPS сам по собі не є проблемою конфіденційності - наприклад, якщо у вас є старий блок GPS для вашого автомобіля, він, ймовірно, не здатний передавати ваше місцезнаходження. Однак, GPS може бути проблемою конфіденційності в поєднанні з технологією передачі. GPS-пристрої не просто використовують GPS-приймачі - вони зберігають дані GPS для подальшого отримання або передачі даних GPS.
