Kuinka Garmin GPS-järjestelmä toimii?

Garmin Global Positioning System -vastaanottimet toimivat maapallon ympäri kiertävien GPS-satelliittien avulla. Nämä satelliitit kiertävät maapallon kahdesti päivässä ja lähettävät signaaleja takaisin. Vuodesta 2008 lähtien kiertoradalla on 24 GPS-satelliittia. Radat on järjestetty siten, että GPS-vastaanottimien näkyvissä on kerrallaan vähintään neljä satelliittia. Garmin GPS-vastaanotin poimii satelliittisignaalit ja käyttää niitä trianguloimaan käyttäjän sijainnin prosessin avulla, jota kutsutaan trilaterationiksi. Jos tiedät olevasi 15 mailin päässä satelliitista A, voit olla missä tahansa 15 mailin säteellä olevalla pallolla. Mutta jos tiedät, että olet 10 mailin päässä satelliitista B, sinulla on nyt toinen pallo, jonka on lähentyvä satelliitin A pallon kanssa. Kolmion lisäämiseksi lisäät kolmannen pallon, joka sanoo, että olet 10 mailin päässä satelliitista C. Tiedät nyt, että olet missä tahansa sillä pienellä alueella, jossa nuo kolme sfääriä yhtyvät.

Kun Garmin GPS vastaanottaa tiedot satelliiteista, se vertaa signaalin lähetysaikaa (kumpaakin satelliitissa on atomikello) ja aika, jolloin GPS vastaanotti signaalin, laskea, kuinka kaukana satelliitti on tällä hetkellä On. GPS: n on poimittava signaali vähintään kolmelta satelliitilta voidakseen laskea sen pituus- ja leveysasteen. 3D-sijainnin (korkeuden) laskemiseksi GPS: n täytyy lukittua neljännen satelliitin signaaliin. Kun vastaanotin pystyy määrittämään käyttäjän sijainnin, se voi laskea nopeuden, jolla käyttäjä matkustaa päivittää jatkuvasti sijaintiaan satelliittien kanssa ja laskea kuinka pitkän matkan käyttäjä on matkustanut kuinka kauan a aika. Jos käyttäjä syöttää määränpään sijainnin, vastaanotin voi laskea etäisyyden määränpäähän ja ajan määränpäähän käyttäjän nykyisen nopeuden perusteella. Vastaanotin voi jopa kertoa käyttäjälle, milloin auringonnousu ja -lasku ovat heidän nykyisessä sijainnissaan, koska vastaanottimiin, kuten Garmin Nuviin, on ohjelmoitu tietokanta auringonnousun ja -laskun ajasta.

Useimmat Garmin GPS-järjestelmät ovat erittäin tarkkoja, koska niissä on rinnakkainen monikanavarakenne, joka mahdollistaa niiden lukitsemisen satelliitin signaaliin, kun ne käynnistetään ensimmäisen kerran ja sallivat lukon säilyttää myös korkeiden rakennusten tai puita. Garminin GPS-järjestelmät ovat yleensä tarkkoja 15 metrin tarkkuudella. Garmin GPS-järjestelmät, joissa on Wide Area Augmentation -järjestelmät, voivat olla tarkkoja alle kolmeen metriin. Myös differentiaali-GPS, joka korjaa GPS-signaaleja, voi olla tarkkoja kolmesta viiteen metriin. Tietyt ilmasto-olosuhteet voivat aiheuttaa epätarkkuuksia GPS-vastaanottimessa. Näitä ovat ionosfääri- ja troposfääriviiveet, jotka johtuvat hidastuvasta signaalista, kun satelliitti kulkee ilmakehän läpi. GPS-järjestelmässä on sisäänrakennettu mittaus tämän viivevirheen korjaamiseksi. Näkyvien satelliittien määrä voi myös vaikuttaa tarkkuuteen – tiheä lehdet ja elektroniset häiriöt voivat saada GPS: n näkemään vähemmän satelliitteja.