Πώς λειτουργεί ένα σύστημα GPS Garmin;

Οι δέκτες Garmin Global Positioning System λειτουργούν χρησιμοποιώντας δορυφόρους GPS που βρίσκονται σε τροχιά γύρω από τη Γη. Αυτοί οι δορυφόροι κάνουν κύκλους γύρω από τη Γη δύο φορές κάθε μέρα και μεταδίδουν σήματα πίσω. Υπάρχουν 24 δορυφόροι GPS σε τροχιά από το 2008. Οι τροχιές έχουν διευθετηθεί έτσι ώστε να υπάρχουν τουλάχιστον τέσσερις δορυφόροι ορατοί στους δέκτες GPS ανά πάσα στιγμή. Ο δέκτης GPS Garmin λαμβάνει τα δορυφορικά σήματα και τα χρησιμοποιεί για να τριγωνοποιήσει την τοποθεσία του χρήστη μέσω μιας διαδικασίας που ονομάζεται trilateration. Εάν γνωρίζετε ότι είστε 15 μίλια μακριά από τον δορυφόρο Α, θα μπορούσατε να βρίσκεστε οπουδήποτε σε μια σφαίρα με ακτίνα 15 μιλίων. Αλλά αν γνωρίζετε ότι βρίσκεστε 10 μίλια από τον δορυφόρο Β, έχετε τώρα μια δεύτερη σφαίρα που πρέπει να συγκλίνει με τη σφαίρα του δορυφόρου Α. Για περαιτέρω τριγωνισμό, προσθέτετε μια τρίτη σφαίρα που λέει ότι βρίσκεστε 10 μίλια από τον δορυφόρο C. Τώρα ξέρετε ότι βρίσκεστε οπουδήποτε μέσα σε αυτή τη μικρή περιοχή όπου αυτές οι τρεις σφαίρες συγκλίνουν.

Όταν το Garmin GPS λαμβάνει τις πληροφορίες από τους δορυφόρους, συγκρίνει και τον χρόνο αποστολής του σήματος (κάθε ο δορυφόρος έχει ατομικό ρολόι) με την ώρα που το GPS έλαβε το σήμα για να υπολογίσει πόσο μακριά ο δορυφόρος είναι αυτή τη στιγμή είναι. Το GPS πρέπει να λαμβάνει το σήμα από τουλάχιστον τρεις δορυφόρους για να υπολογίσει το γεωγραφικό μήκος και πλάτος του. Για τον υπολογισμό μιας τρισδιάστατης τοποθεσίας (υψόμετρο) το GPS πρέπει να κλειδώσει στο σήμα ενός τέταρτου δορυφόρου. Μόλις ο δέκτης είναι σε θέση να προσδιορίσει τη θέση του χρήστη, μπορεί να υπολογίσει την ταχύτητα με την οποία ταξιδεύει ο χρήστης ενημερώνοντας συνεχώς τη θέση του με τους δορυφόρους και υπολογίζοντας πόσο μακριά έχει διανύσει ο χρήστης σε πόσο χρόνο α χρόνος. Εάν ο χρήστης επρόκειτο να εισαγάγει μια τοποθεσία προορισμού, ο δέκτης μπορεί να υπολογίσει την απόσταση από τον προορισμό και τον χρόνο μέχρι τον προορισμό με βάση την τρέχουσα ταχύτητα του χρήστη. Ένας δέκτης μπορεί ακόμη και να πει σε έναν χρήστη πότε η ανατολή και η δύση του ηλίου θα βρίσκονται στην τρέχουσα θέση τους, καθώς οι δέκτες όπως το Garmin Nuvi είναι προγραμματισμένοι με μια βάση δεδομένων με τις ώρες ανατολής και δύσης του ηλίου.

Τα περισσότερα συστήματα GPS Garmin είναι υψηλής ακρίβειας λόγω του γεγονότος ότι διαθέτουν παράλληλη σχεδίαση πολλαπλών καναλιών, που τους επιτρέπει να κλειδώνουν σε ένα δορυφορικό σήμα κατά την πρώτη ενεργοποίηση και επιτρέποντάς τους να διατηρήσουν αυτή την κλειδαριά ακόμα και όταν περιβάλλονται από ψηλά κτίρια ή δέντρα. Τα συστήματα GPS Garmin είναι συνήθως ακριβή σε μια περιοχή 15 μέτρων. Τα συστήματα GPS Garmin που διαθέτουν συστήματα αύξησης ευρείας περιοχής μπορούν να έχουν ακρίβεια μικρότερη από τρία μέτρα. Επίσης, το Διαφορικό GPS, το οποίο διορθώνει τα σήματα GPS, μπορεί να είναι ακριβές σε απόσταση τριών έως πέντε μέτρων. Ορισμένες ατμοσφαιρικές συνθήκες μπορεί να προκαλέσουν ανακρίβειες με έναν δέκτη GPS. Αυτές περιλαμβάνουν καθυστερήσεις της ιονόσφαιρας και της τροπόσφαιρας που προκαλούνται από ένα σήμα επιβράδυνσης όταν ο δορυφόρος διέρχεται από την ατμόσφαιρα. Το σύστημα GPS διαθέτει ένα ενσωματωμένο μέτρο για τη διόρθωση αυτού του σφάλματος χρονικής καθυστέρησης. Ο αριθμός των ορατών δορυφόρων μπορεί επίσης να επηρεάσει την ακρίβεια - το πυκνό φύλλωμα και οι ηλεκτρονικές παρεμβολές μπορούν να κάνουν το GPS να βλέπει λιγότερους δορυφόρους.