Как работает система GPS Garmin?

Приемники системы глобального позиционирования Garmin работают с использованием спутников GPS, вращающихся вокруг Земли. Эти спутники обращаются вокруг Земли дважды в день и передают сигналы обратно. По состоянию на 2008 год на орбите находится 24 спутника GPS. Орбиты расположены так, чтобы приемники GPS могли видеть по крайней мере четыре спутника одновременно. Приемник Garmin GPS улавливает спутниковые сигналы и использует их для триангуляции местоположения пользователя с помощью процесса, называемого трилатерацией. Если вы знаете, что находитесь в 15 милях от спутника A, вы можете оказаться где угодно в сфере с радиусом 15 миль. Но если вы знаете, что находитесь в 10 милях от спутника B, теперь у вас есть вторая сфера, которая должна сходиться со сферой спутника A. Для дальнейшей триангуляции вы добавляете третью сферу, которая говорит, что вы находитесь в 10 милях от спутника C. Теперь вы знаете, что находитесь где-нибудь в той небольшой области, где сходятся эти три сферы.

Когда Garmin GPS получает информацию от спутников, он сравнивает время отправки сигнала (каждый у спутника есть атомные часы) со временем, когда GPS получил сигнал, чтобы вычислить, как далеко сейчас находится спутник является. GPS должен улавливать сигнал как минимум от трех спутников, чтобы рассчитать его долготу и широту. Для расчета трехмерного местоположения (высоты) GPS должен зафиксировать сигнал четвертого спутника. Как только приемник сможет определить местоположение пользователя, он сможет вычислить скорость, на которой он движется. постоянно обновляет свое положение со спутниками и вычисляет, как далеко прошел пользователь, и как долго время. Если бы пользователь ввел местоположение пункта назначения, приемник может рассчитать расстояние до пункта назначения и время до пункта назначения на основе текущей скорости пользователя. Приемник может даже сказать пользователю, когда восход и закат будут в их текущем местоположении, поскольку приемники, такие как Garmin Nuvi, запрограммированы с базой данных времени восхода и захода солнца.

Большинство GPS-систем Garmin обладают высокой точностью благодаря тому, что они имеют параллельную многоканальную конструкцию, что позволяет им блокировать на сигнал спутника при первом включении и позволяя им поддерживать эту блокировку даже в окружении высоких зданий или деревья. Системы GPS Garmin обычно имеют точность в пределах 15 метров. GPS-системы Garmin с широкозонными системами увеличения могут иметь точность менее трех метров. Кроме того, дифференциальный GPS, который корректирует сигналы GPS, может иметь точность от трех до пяти метров. Определенные атмосферные условия могут вызвать неточность работы приемника GPS. К ним относятся задержки в ионосфере и тропосфере, вызванные замедляющимся сигналом, когда спутник проходит через атмосферу. В системе GPS есть встроенная мера для исправления этой ошибки временной задержки. Количество видимых спутников также может повлиять на точность - густая листва и электронные помехи могут привести к тому, что GPS будет видеть меньше спутников.