Kuidas Garmini GPS-süsteem töötab?

Garmini globaalse positsioneerimissüsteemi vastuvõtjad töötavad ümber Maa tiirlevate GPS-satelliitide abil. Need satelliidid tiirlevad Maa ümber kaks korda päevas ja saadavad signaale tagasi. 2008. aasta seisuga on orbiidil 24 GPS-satelliiti. Orbiidid on paigutatud nii, et GPS-vastuvõtjatele on korraga nähtaval vähemalt neli satelliiti. Garmini GPS-vastuvõtja kogub satelliidisignaale ja kasutab neid kasutaja asukoha trianguleerimiseks protsessi, mida nimetatakse trilateratsiooniks. Kui teate, et olete satelliidist A 15 miili kaugusel, võite olla 15-miilise raadiusega sfääris kõikjal. Kuid kui teate, et olete satelliidist B 10 miili kaugusel, on teil nüüd teine ​​sfäär, mis peab lähenema satelliidi A sfäärile. Edasiseks trianguleerimiseks lisate kolmanda sfääri, mis ütleb, et olete satelliidist C 10 miili kaugusel. Nüüd teate, et olete selle väikese ala sees, kus need kolm sfääri koonduvad.

Kui Garmin GPS võtab satelliitidelt teavet vastu, võrdleb see nii signaali saatmise aega (iga satelliidil on aatomkell) koos ajaga, mil GPS signaali vastu võttis, et arvutada, kui kaugel satelliit parasjagu on on. GPS peab selle pikkus- ja laiuskraadi arvutamiseks vastu võtma signaali vähemalt kolmelt satelliidilt. 3D asukoha (kõrguse) arvutamiseks peab GPS lukustama neljanda satelliidi signaali. Kui vastuvõtja suudab kasutaja asukoha kindlaks teha, saab ta arvutada kiiruse, millega kasutaja reisib pidevalt värskendades oma asukohta satelliitidega ja arvutades, kui kaua on kasutaja reisinud, kui kaua a aega. Kui kasutaja peaks sisestama sihtkoha asukoha, saab vastuvõtja arvutada kauguse sihtkohta ja sihtkohani kuluva aja kasutaja hetkekiiruse põhjal. Vastuvõtja võib isegi öelda kasutajale, millal päikesetõus ja loojang on nende praeguses asukohas, kuna sellised vastuvõtjad nagu Garmin Nuvi on programmeeritud päikesetõusu ja -loojangu aegade andmebaasiga.

Enamik Garmini GPS-süsteeme on väga täpsed, kuna neil on paralleelne mitme kanaliga disain, mis võimaldab neid lukustada esmakordsel sisselülitamisel satelliidi signaalile ja võimaldades neil seda lukku säilitada isegi siis, kui neid ümbritsevad kõrged hooned või puud. Garmini GPS-süsteemid on tavaliselt 15 meetri täpsusega. Wide Area Augmentation Systemiga Garmini GPS-süsteemid võivad olla täpsusega alla kolme meetri. Samuti võib GPS-signaale korrigeeriv diferentsiaal-GPS olla kolme kuni viie meetri täpsusega. Teatud atmosfääritingimused võivad GPS-vastuvõtja töös põhjustada ebatäpsusi. Nende hulka kuuluvad ionosfääri ja troposfääri viivitused, mis on põhjustatud aeglustuvast signaalist, kui satelliit läbib atmosfääri. GPS-süsteemil on selle viivituse vea parandamiseks sisseehitatud meede. Nähtavate satelliitide arv võib samuti mõjutada täpsust – tihe lehestik ja elektroonilised häired võivad põhjustada GPS-i nägemuse vähem satelliite.