Kaip veikia Garmin GPS sistema?

„Garmin Global Positioning System“ imtuvai veikia naudodamiesi GPS palydovais, kurie skrieja aplink Žemę. Šie palydovai du kartus per dieną apskrieja aplink Žemę ir perduoda signalus atgal. 2008 m. orbitoje yra 24 GPS palydovai. Orbitos išdėstytos taip, kad GPS imtuvai vienu metu būtų matomi mažiausiai keturis palydovus. „Garmin“ GPS imtuvas paima palydovo signalus ir naudoja juos vartotojo vietai nustatyti trikampiu per procesą, vadinamą trilateracija. Jei žinote, kad esate 15 mylių atstumu nuo palydovo A, galite būti bet kurioje sferoje, kurios spindulys yra 15 mylių. Bet jei žinote, kad esate 10 mylių nuo palydovo B, dabar turite antrą sferą, kuri turi susilieti su palydovo A sfera. Norėdami toliau trianguliuoti, pridedate trečią sferą, kuri sako, kad esate 10 mylių nuo palydovo C. Dabar jūs žinote, kad esate bet kur toje mažoje srityje, kur tos trys sferos susilieja.

Kai Garmin GPS gauna informaciją iš palydovų, jis lygina signalo siuntimo laiką (kiekvieną palydovas turi atominį laikrodį) su laiku, per kurį GPS gavo signalą, kad apskaičiuotų, kokiu atstumu šiuo metu yra palydovas yra. GPS turi paimti signalą iš mažiausiai trijų palydovų, kad galėtų apskaičiuoti jo ilgumą ir platumą. Norėdami apskaičiuoti 3D vietą (aukštį), GPS turi užsifiksuoti ketvirtojo palydovo signale. Kai imtuvas gali nustatyti vartotojo vietą, jis gali apskaičiuoti greitį, kuriuo vartotojas keliauja nuolat atnaujina savo padėtį su palydovais ir skaičiuoja, per kiek laiko vartotojas nukeliavo a laikas. Jei vartotojas įvestų paskirties vietą, imtuvas gali apskaičiuoti atstumą iki kelionės tikslo ir laiką iki kelionės tikslo, atsižvelgdamas į esamą vartotojo greitį. Imtuvas netgi gali pasakyti vartotojui, kada saulėtekis ir saulėlydis bus jo dabartinėje vietoje, nes imtuvuose, tokiuose kaip Garmin Nuvi, yra užprogramuota saulėtekio ir saulėlydžio laikų duomenų bazė.

Dauguma Garmin GPS sistemų yra labai tikslios dėl to, kad jose yra lygiagretus kelių kanalų dizainas, leidžiantis jas užrakinti pirmą kartą įjungus palydovo signalą ir leidžia išlaikyti tą užraktą net tada, kai juos supa aukšti pastatai arba medžiai. Garmin GPS sistemos paprastai yra tikslios iki 15 metrų. „Garmin“ GPS sistemos su plataus ploto didinimo sistemomis gali būti tikslios iki mažiau nei trijų metrų. Be to, diferencialinis GPS, kuris koreguoja GPS signalus, gali būti tikslus nuo trijų iki penkių metrų. Tam tikros atmosferos sąlygos gali sukelti GPS imtuvo netikslumus. Tai apima jonosferos ir troposferos vėlavimus, atsirandančius dėl lėtėjančio signalo, kai palydovas praeina per atmosferą. GPS sistema turi įmontuotą priemonę šiai delsos klaidai ištaisyti. Matomų palydovų skaičius taip pat gali turėti įtakos tikslumui – dėl tankios lapijos ir elektroninių trukdžių GPS gali matyti mažiau palydovų.