Jak funguje letecká GPS?

Tajemství satelitů

Když Sovětský svaz spustil Sputnika v roce 1957, vědci Američana zjistili, že mohou při sledování sledovat změny v rádiové frekvenci. Armáda si uvědomila, že ponorky mohou také sledovat satelitní signály, aby se po měsících ponořily do vody. V roce 1973 se armáda objevila s alternativním navigačním systémem, stejným globálním polohovacím systémem, který se dnes používá. Každá jednotka GPS přijímá digitální družicové přenosy, které používá k určení její polohy na základě vzdálenosti od satelitů.

Triangulace

Satelitní vysílání zahrnuje polohu satelitu a přesný čas přenosu. Čas potřebný k získání GPS ukazuje, jak daleko je letadlo ze satelitů. Aby byla zajištěna přesnost hodin, každý satelit GPS nese čtyři atomové hodiny. Znát umístění času a zdroj tří satelitních signálů dává vaší jednotce dostatek informací, aby trianguloval polohu vašeho letadla, ale pouze v případě, že GPS má srovnatelné přesné atomové hodiny. Přidáním signálu ze čtvrtého družice je možné přístroj pracovat s běžnými hodinami.

Atomové hodiny

Klíčem k přesnosti GPS je obrovská přesnost atomových hodin. Technologie atomových hodin umisťuje atomy do oscilačního pole, což způsobuje, že pole rezonuje s frekvencí, která odpovídá magnetické rezonanci atomů. Použitím rezonance jako základny pro pohyb hodin, namísto křemenného krystalu nebo sady ozubených kol dosahují hodiny nevídané přesnosti. Vědci vyvinuli několik technologií pro atomové hodiny, ale většina hodin GPS pracuje na atomech cesia.

Chyby

Přestože armáda již civilní obyvatelé nesnižuje signály GPS, vyhrazuje si to právo kdykoli. Dokonce i bez tohoto faktoru signály GPS někdy trpí mírnými chybami v důsledku signálů odrazujících překážky nebo zpoždění atmosféry. V roce 2003 vláda zahájila rozsáhlý systém zvětšení prostoru (WAAS), aby poskytla větší přesnost leteckému GPS. Informace přidané družicemi WAAS a pozemními stanicemi dělají, že letecké jednotky GPS jsou přesně 1 až 2 metry vodorovně a 2 až 3 metry vertikálně.