Trilateration er en matematisk teknikk som brukes av en GPS-enhet (global positioning system) for å bestemme brukerposisjon, hastighet og høyde. Ved kontinuerlig å motta og analysere radiosignaler fra flere GPS-satellitter og bruke geometrien til sirkler, sfærer og trekanter, kan en GPS-enhet beregne nøyaktig avstand eller rekkevidde til hver satellitt som spores.
Hvordan trilaterasjon fungerer
Trilaterasjon er en sofistikert versjon av triangulasjon, selv om den ikke bruker måling av vinkler i beregningene. Data fra en enkelt satellitt gir en generell plassering av et punkt i et stort sirkelområde på jordens overflate. Hvis du legger til data fra en annen satellitt, kan GPS-en begrense det bestemte stedet for det punktet ned til en region der de to områdene av satellittdata overlapper. Legge til data fra en tredje satellitt gir en nøyaktig posisjon av punktet på jordens overflate.
Alle GPS-enhetene krever tre satellitter for en nøyaktig beregning av posisjon. Data fra en fjerde satellitt - eller enda mer enn fire satellitter - forbedrer ytterligere presisjonen til punktets plassering, og tillater også faktorer som forhøyning eller, når det gjelder fly, høyde også. GPS-mottakere rutinemessig spor fire til syv satellitter samtidig og bruk trilaterasjon for å analysere informasjonen.
GPS satellitter
Det amerikanske forsvarsdepartementet opprettholder de 24 satellittene som overfører data over hele verden. GPS-enheten din kan holde kontakten med minst fire satellitter uansett hvor du er på jorden, selv i skogkledde områder eller store metropoler med høye bygninger. Hver satellitt veksler jorden to ganger om dagen, og sender jevnlig signaler til jorden fra en høyde på ca 12.500 miles. Satellitter kjører på solenergi og har reservebatterier.
Når en GPS mislykkes
Når en GPS-navigator mottar utilstrekkelig satellittdata fordi den ikke klarer å spore nok satellitter, feiler trilaterasjon. Obstruksjoner som store bygninger eller fjell kan også blokkere svake satellittsignaler og forhindre nøyaktig beregning av plassering. GPS-enheten vil varsle brukeren på en måte at den ikke klarer å gi riktig posisjoninformasjon.
Satellitter kan også mislykkes midlertidig. Signaler kan bevege seg for sakte på grunn av faktorer i troposfæren og ionosfæren, for eksempel. Signaler kan også pinge av visse formasjoner og strukturer på jorden, forårsaker en trilaterasjonsfeil.
Offentlige GPS-teknologier og systemer
GPS ble introdusert i 1978 med lanseringen av den første globale posisjoneringssatellitten. Den ble kontrollert og brukt utelukkende av den amerikanske regjeringen til 1980-tallet. Full flåte med 24 aktive satellitter kontrollert av USA ble ikke tatt i bruk før 1994.
En GPS-enhet sender ikke data til satellitter. GPS-enheter, for eksempel smarttelefoner utstyrt med teknologien, kan også bruke telefonsystemer, for eksempel mobiltelefontårn og nettverk, og internettforbindelser for ytterligere å forbedre nøyaktigheten på stedet. Når disse sistnevnte to systemer brukes, kan en GPS-enhet sende data ut til disse systemene.
Fordi GPS-satellittsystemet eies av den amerikanske regjeringen, og det kan selektivt nekte eller begrense tilgangen til nettverket, har andre land utviklet egne GPS-satellittnettverk. Disse inkluderer:
- Kinas BeiDou Navigation Satellite System
- Russlands Globale Navigasjon Satellitt System (GLONASS)
- Den europeiske unions Galileo posisjoneringssystem
- Indias indiske regionale navigasjonssatellittsystem (IRNSS), også kjent som NAVIC
