Come funziona un sistema GPS Garmin?

I ricevitori Garmin Global Positioning System funzionano utilizzando i satelliti GPS che orbitano attorno alla Terra. Questi satelliti fanno il giro della Terra due volte al giorno e trasmettono i segnali indietro. Ci sono 24 satelliti GPS in orbita a partire dal 2008. Le orbite sono state disposte in modo che ci siano almeno quattro satelliti visibili contemporaneamente ai ricevitori GPS. Il ricevitore GPS Garmin rileva i segnali satellitari e li utilizza per triangolare la posizione dell'utente attraverso un processo chiamato trilaterazione. Se sai di essere a 15 miglia di distanza dal satellite A, potresti essere ovunque in una sfera con un raggio di 15 miglia. Ma se sai di essere a 10 miglia dal satellite B, ora hai una seconda sfera che deve convergere con la sfera del satellite A. Per triangolare ulteriormente, aggiungi una terza sfera che dice che sei a 10 miglia dal satellite C. Ora sai che sei ovunque all'interno di quella piccola area in cui convergono quelle tre sfere.

Quando il GPS Garmin riceve le informazioni dai satelliti, confronta sia l'ora in cui è stato inviato il segnale (ciascuno il satellite ha un orologio atomico) con l'ora in cui il GPS ha ricevuto il segnale per calcolare la distanza attuale del satellite è. Il GPS deve captare il segnale da almeno tre satelliti per poterne calcolare la longitudine e la latitudine. Per calcolare una posizione 3D (altitudine) il GPS deve agganciarsi al segnale di un quarto satellite. Una volta che il ricevitore è in grado di determinare la posizione dell'utente, può calcolare la velocità a cui l'utente sta viaggiando aggiornando costantemente la sua posizione con i satelliti e calcolando la distanza percorsa dall'utente in quanto tempo a tempo. Se l'utente dovesse inserire una posizione di destinazione, il ricevitore può calcolare la distanza dalla destinazione e il tempo fino alla destinazione in base alla velocità attuale dell'utente. Un ricevitore può anche dire a un utente quando l'alba e il tramonto saranno nella loro posizione attuale, poiché i ricevitori come il Garmin Nuvi sono programmati con un database di orari di alba e tramonto.

La maggior parte dei sistemi GPS Garmin sono estremamente precisi grazie al fatto che presentano un design multicanale parallelo, che consente loro di bloccarsi su un segnale satellitare alla prima accensione e consentendo loro di mantenere quel blocco anche quando sono circondati da edifici alti o alberi. I sistemi GPS Garmin sono generalmente precisi entro un'area di 15 metri. I sistemi GPS Garmin dotati di Wide Area Augmentation Systems possono avere una precisione inferiore a tre metri. Inoltre, il GPS differenziale, che corregge i segnali GPS, può essere preciso da tre a cinque metri. Alcune condizioni atmosferiche possono causare imprecisioni con un ricevitore GPS. Questi includono i ritardi della ionosfera e della troposfera causati da un segnale in rallentamento quando il satellite attraversa l'atmosfera. Il sistema GPS ha una misura incorporata per correggere questo errore di ritardo. Anche il numero di satelliti visibili può influire sulla precisione: fogliame denso e interferenze elettroniche possono far sì che il GPS veda meno satelliti.