GPS-laitteet eivät itse asiassa ota yhteyttä satelliitteihin ja välittävät tietoja niille. He saavat vain tietoja satelliiteista - tietoja, jotka lähetetään aina. GPS ei kuitenkaan ole ainoa tapa, jolla laitteet voivat määrittää sijaintisi.
Satelliiteista käsiisi
Yhdistynyt valtio loi alun perin maailmanlaajuisen paikannusjärjestelmän sotilaskäyttöön, mutta lopulta avattiin siviilikäyttöön. Ainakin 24 GPS-satelliittia ovat aina kiertoradalla ympäri maata, ja he jatkuvasti lähettävät tietoja.
Satelliitit on järjestetty kiertoradalle siten, että neljästä satelliitista on näkyvissä taivaalla missä tahansa maapallon pisteestä. (Et voi itse nähdä niitä, mutta siellä on suora polku radiolähetykset.) Tämä tarkoittaa, että GPS ei toimi, jos signaalit estetään - haluatte melko suora polku sinun ja taivaan. Maanalainen bunkkeri tai luolassa vuoren alla, se ei toimi.
GPS-satelliitit lähettävät jatkuvasti radiosignaaleja maan päällä. Jokainen lähetys sisältää GPS-satelliitin sijainnin ja signaalin lähetysajan. Jokaisella satelliitilla on atomikello, joten aika on hyvin tarkka.
Miten GPS määrittää sijainnin
Laite, jossa on sisäänrakennettu GPS - riippumatta siitä, onko se autossa GPS-navigointilaite tai älypuhelin - toimii vain GPS-vastaanottimena. GPS-laite ei itse asiassa "ota yhteyttä" satelliitteihin sen sijainnin määrittämiseksi. Sen sijaan se vain kuuntelee radiosignaaleja, joita lähetetään näiltä satelliiteilta koko ajan.
GPS-vastaanotin "kuuntelee" neljän tai useamman satelliitin signaaleista. Lähempien satelliittien signaalit saapuvat ennemmin, kun taas kauemmas satelliitit tulevat myöhemmin. (Todellinen aikaero on hyvin pieni, mutta se voidaan havaita GPS-vastaanottimella.) Vertaamalla signaalin lähetysajan ja signaalin saapumisen aikaan vastaanotin voi arvioida sen suhteellisen etäisyyden kaikista neljästä satelliitista. Trilateroinnin avulla vastaanotin voi sitten määrittää sijaintinsa.
Trilaterointi saattaa kuulostaa hieman monimutkaiselta, mutta se on oikeastaan melko yksinkertainen. Kuvittele, jos joku kertoi sinulle olleen 500 mailin päässä New Yorkista, 800 mailin päässä Miamusta ja 700 mailin päässä Kansas Citystä. Näiden tietojen avulla voit määrittää alueen, joka on oikea etäisyys kaikista näistä kaupungeista, ja arvioi nykyisen sijaintisi. Jos kerroimme etäisyydestänne neljännestä kaupungista, voit arvioida sijaintisi entistä tarkemmin. Tämä on kolmiportainen pähkinänkuoressa, ja se mitä GPS-vastaanottimet tekevät aina, kun käytät niitä.
GPS: n vaihtoehdot
GPS ei ole ainoa tapa, jolla laitteet voivat arvioida nykyisen sijaintisi. 911-palvelu käyttää solutornin voimakkuustietoja kolmiotaessa matkapuhelinten asemaa. Tämä toimii samalla tavalla - mittaamalla signaalinvoimakkuuserot useiden soluportaiden välillä, laite voi arvioida nykyisen sijaintisi.
GPS-järjestelmä ei ole ainoa satelliittien verkko, jota voidaan käyttää paikannukseen. Venäjällä on oma GLONASS-järjestelmä ja Kiinalla on BDS. Eurooppa työskentelee myös omalla vaihtoehtoisella GPS: llä, joka tunnetaan nimellä Galileo. GPS voidaan sulkea tai rajoittaa sodan tai konfliktien aikana, joten kansakunnat haluavat omien satelliittiensa olevan itsenäisiä.
GPS itsessään ei ole yksityisyyden suoja - esimerkiksi jos sinulla on vanha GPS-yksikkö autoosi, se ei todennäköisesti pysty lähettämään sijaintisi. GPS voi kuitenkin olla tietosuojaongelma yhdistettynä lähetystekniikkaan. GPS-paikannuslaitteet eivät käytä vain GPS-vastaanottimia - ne tallentavat GPS-tietoja myöhempää hakua varten tai lähettävät GPS-tiedot.
