Kā darbojas tiešraides satiksme ar GPS?

Lai gan tradicionālās GPS ierīces izvēlas ātrāko maršrutu starp lietotāja pašreizējo atrašanās vietu un galamērķi, to maršrutēšanas algoritmi nevar ņemt vērā neparedzētus apstākļus. Satiksmes negadījumos, joslu slēgšanā vai skarbos laikapstākļos GPS ģenerētie norādījumi var kļūt nenozīmīgi vai pat neproduktīvi. Lai palielinātu mainīgo skaitu, ko GPS dators var ņemt vērā, piedāvājot maršrutu, daži modeļi ietver iespēju saņemt bezvadu tiešraides satiksmes datus.

Globālā pozicionēšanas sistēma jeb GPS ir vairāk nekā 24 satelītu "konstelācija", kas pazīstama kā Navstar un kuru pārvalda ASV Aizsardzības departaments. Šie satelīti atrodas aptuveni 11 500 augstumā virs zemes, pārvietojoties ar ātrumu 9000 jūdzes stundā, un katram ir atompulkstenis ar precīzu laiku. Šie satelīti ir sinhronizēti, lai vienlaikus pārraidītu signālu. GPS uztvērēji, tāpat kā automašīnā, pasīvi uzrauga šīs pārraides. Lai gan signāli pārvietojas ar gaismas ātrumu, lielais iesaistītais attālums nozīmē, ka katrs signāls pienāk nedaudz atšķirīgā laikā. Aprēķinot laika atšķirības starp katru satelītu, GPS uztvērējs var precīzi noteikt savu atrašanās vietu.

Pēc satelīta apraides signālu saņemšanas no satelītiem GPS uztvērējs var aprēķināt savu garuma un platuma grādu. Ar vismaz četriem satelīta signāliem tas var arī noteikt savu augstumu virs zemes, kas ir noderīgi GPS uztvērējiem gaisā, jūrā vai kalnainos reģionos. Pamatojoties uz precīzo garuma un platuma grādiem, GPS var pārtulkot savu atrašanās vietu uz noteiktu ielu vai krustojumu.

Lai no šīs informācijas aprēķinātu maršrutu, GPS datubāzē jāiekļauj arī tādi dati kā dažādu ceļu garumi, satiksmes plūsmas noteikumi un krustojumu atrašanās vietas. Borta datu bāzē var iekļaut arī detalizētāku informāciju, piemēram, vai noteikti ceļi ir lielceļi vai vietējās ielas, labi asfaltēti vai vienas joslas grants segumi. Datubāzē var iekļaut arī tādus faktorus kā vidējais ātrums uz konkrēta ceļa dažādos diennakts laikos un jebkurš cits mainīgo lielumu skaits, kas attiecas uz maršruta plānošanu. Šie mainīgie būs tādi, kuriem ir tendence mainīties reti vai nekad. Ar labu programmēšanu šie dati palielina iespēju, ka GPS ierīce izvēlēsies labu maršrutu.

Tomēr, lai iekļautu datus par pastāvīgi mainīgajiem satiksmes un ceļa apstākļiem, GPS ierīcēm ir jāspēj saņemt tiešraides informāciju. Viens veids, kā to izdarīt, ir radio pārraide pa frekvencēm, kas ir tuvas frekvencēm, ko izmanto automašīnas stereo iekārta. Izmantojot "sānu joslas" vai radio datu pakalpojumu (RDS), pakalpojumu sniedzēji, piemēram, MSN Direct un Navteq, sūta digitalizēta satiksmes (un bieži vien laikapstākļu un ziņu) informācija aprīkotām GPS ierīcēm no vietējā radio raidītāji. Automašīnas ar iebūvētu Sirius/XM satelīta radio un GPS sistēmu var arī saņemt tiešraides satiksmes informāciju fonā, izmantojot satelīta radio signālu. Šī informācija tiks automātiski iekļauta GPS sistēmas maršrutā. Šiem pakalpojumiem parasti ir nepieciešams abonements. Iepriekš minētās sistēmas ir arī "vienvirziena": kamēr mobilā GPS ierīce saņem datus no satiksmes informācijas avota, tā nepaziņo nekādu informāciju.

Mobilie tālruņi, kas aprīkoti ar GPS procesoru, mobilajā tīklā bieži var saņemt ne tikai savu atrašanās vietu, bet arī tiešo satiksmes informāciju. Daži komerciālie GPS uztvērēji ietver arī mobilo vai radio sakaru iespējas. Tā kā šīs sistēmas ir "divvirzienu", lietotājs var ātri saņemt atjauninātu satiksmes informāciju par pieprasīto apgabalu. Dažas sistēmas var arī pārsūtīt atpakaļ anonīmu informāciju par GPS ierīces pašreizējo atrašanās vietu un ātrumu, lai palīdzētu datu sniedzējam izveidot priekšstatu par satiksmi uz konkrēta ceļa, kas pēc tam varētu palīdzēt citiem lietotājiem.