Jak działa system GPS firmy Garmin?

Odbiorniki Garmin Global Positioning System wykorzystują satelity GPS krążące wokół Ziemi. Satelity te okrążają Ziemię dwa razy dziennie i przesyłają z powrotem sygnały. W 2008 roku na orbicie znajdowały się 24 satelity GPS. Orbity zostały ułożone w taki sposób, że w danym momencie dla odbiorników GPS widoczne są co najmniej cztery satelity. Odbiornik GPS firmy Garmin odbiera sygnały satelitarne i wykorzystuje je do triangulacji lokalizacji użytkownika w procesie zwanym trilateracją. Jeśli wiesz, że znajdujesz się 15 mil od satelity A, możesz znajdować się w dowolnym miejscu kuli o promieniu 15 mil. Ale jeśli wiesz, że jesteś 10 mil od satelity B, masz teraz drugą sferę, która musi zbiegać się ze sferą satelity A. Aby przeprowadzić dalszą triangulację, dodaj trzecią sferę, która mówi, że znajdujesz się 10 mil od satelity C. Teraz wiesz, że jesteś w dowolnym miejscu na tym małym obszarze, gdzie te trzy sfery zbiegają się.

Gdy GPS firmy Garmin otrzymuje informacje z satelitów, porównuje zarówno czas wysłania sygnału (każdy satelita ma zegar atomowy) z czasem, w którym GPS odebrał sygnał, aby obliczyć, jak daleko jest obecnie satelita jest. GPS musi odebrać sygnał z co najmniej trzech satelitów, aby obliczyć długość i szerokość geograficzną. Aby obliczyć lokalizację 3D (wysokość), GPS musi nastawić się na sygnał czwartego satelity. Gdy odbiornik jest w stanie określić lokalizację użytkownika, może obliczyć prędkość, z jaką podróżuje użytkownik stale aktualizuje swoją pozycję za pomocą satelitów i oblicza, jak daleko użytkownik przebył, w jakim czasie a czas. Jeśli użytkownik miałby wprowadzić lokalizację docelową, odbiornik może obliczyć odległość do miejsca docelowego i czas do miejsca docelowego w oparciu o aktualną prędkość użytkownika. Odbiornik może nawet powiedzieć użytkownikowi, kiedy wschód i zachód słońca będą w jego bieżącej lokalizacji, ponieważ odbiorniki, takie jak Garmin Nuvi, są zaprogramowane z bazą danych o wschodzie i zachodzie słońca.

Większość systemów GPS firmy Garmin jest bardzo dokładna ze względu na fakt, że posiadają równoległą, wielokanałową konstrukcję, umożliwiającą ich blokowanie na sygnał satelitarny po pierwszym włączeniu i pozwalając im utrzymać tę blokadę nawet w otoczeniu wysokich budynków lub drzewa. Systemy GPS firmy Garmin są zwykle dokładne z dokładnością do 15 metrów. Systemy GPS firmy Garmin wyposażone w systemy wspomagania szerokiego obszaru mogą mieć dokładność do mniej niż trzech metrów. Ponadto różnicowy GPS, który koryguje sygnały GPS, może mieć dokładność z dokładnością do trzech do pięciu metrów. Pewne warunki atmosferyczne mogą powodować niedokładności w przypadku odbiornika GPS. Należą do nich opóźnienia w jonosferze i troposferze spowodowane spowolnieniem sygnału, gdy satelita przechodzi przez atmosferę. System GPS ma wbudowaną miarę do skorygowania tego błędu opóźnienia czasowego. Liczba widocznych satelitów również może wpływać na dokładność — gęste roślinność i zakłócenia elektroniczne mogą spowodować, że GPS będzie widział mniej satelitów.