全地球測位システム(GPS)はどのように機能し、何を追跡できますか?

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全地球測位システム(GPS)はどのように機能し、何を追跡できますか?

GPSの仕組みと追跡

GPSとは何ですか?

全地球測位システム(GPS)は、ユーザーのすべての地域と気候条件で位置と時間の情報を作成する衛星ナビゲーションシステムです。 24衛星とその地上局の星座から形成されたGPSシステムは、主に米国国防総省によって資金提供され、全体的に管理されています。 GPSは、船舶、飛行機、車、オートバイ、トラックなどの車両のナビゲーションにも使用されます。 このシステムは世界中の軍人と民間人に多くの有利な力を与え、GPSは世界中のタイミングで継続的なリアルタイムの3D測位とナビゲーションを提供します。 次の3つのセグメントで構成されると言えます。

  • 宇宙セグメント:衛星
  • 米軍によって制御される制御システム
  • ユーザーセグメント:世界中の民間人と軍人の両方が使用

GPSは、物体または人の正確な位置を取得する方法です。 たとえば、GPS追跡システムは、車両(車)、PDAなどの特別なGPSデバイス、さらにはモバイルデバイスに配置できます。 固定ユニットまたはポータブルユニットである可能性があり、正確な場所を提供することで機能します。 また、オブジェクトと人の動きを追跡できます。 たとえば、親はGPSを使用して学校に行く途中の子供の動きを監視したり、宅配便業者が配達用トラックの動きを監視したりできます。

GPS追跡システムインフラストラクチャ

GPS追跡システムは、全地球的航法衛星システム(GNSS)ネットワークを使用します。 これは、GPSに送信されるマイクロ波信号を利用するさまざまな衛星を組み込んだネットワークであり、デバイスが速度、場所、およびタイムゾーンに関する情報を方向とともに提供できるようにします。 したがって、GPS追跡システムは、あらゆる種類の旅の履歴ナビゲーションとリアルタイムデータの両方を提供できます。 GPSは、受信機によって処理される特別な衛星信号を提供します。これらの受信機は、信号の位置を追跡できるだけでなく、移動中のオブジェクトの移動速度と、その位置のタイムゾーンを計算することもできます。 4つのGPS衛星信号を使用して正確な位置を正確に特定して3Dビューを生成できます。宇宙セクターは、24つ以上が故障した場合に備えて3個の動作中のGPS衛星と12個の追加衛星で構成されます。 各衛星は、GPS受信機で受信した電波信号を送信しながら、XNUMX時間ごとに地球を移動します。

GPSが位置を決定する方法

GPSの動作原理は、「三辺測量」と呼ばれる数学的原理に基づいています。 三辺測量は2Dタイプと3Dタイプに分類されます。完全な数学的計算を行うには、GPS受信機が最初にXNUMXつのことを知っている必要があります。 XNUMXつは、最低XNUMXつの衛星の下にある場所の場所であり、XNUMXつ目は、位置と衛星の間の距離を知っている必要があるということです。 これらはすべて、光速で移動する電磁波を使用して送信された信号を処理します。これらのアクションは数秒で発生します。 位置は、測定された衛星距離から遠く離れて決定されます。地球上にいる間、XNUMXつの衛星を使用して受信機の位置を決定します。 確認はXNUMX番目の衛星によって行われます。 GPSは衛星、制御ステーション、監視ステーションで構成されているため、残りのXNUMXつの衛星は地球上の位置を追跡するために使用されます。 GPS受信機は、衛星からオブジェクトの位置を取得し、「三角測量」と呼ばれる方法を使用して、ユーザーまたはオブジェクトの正確な位置を特定します。

GPSの特定の用途と用途

  1. 移動のナビゲーション。 紛失したり、使用することがまったく知られていないエリアの特定の場所を見つけようとする場合、GPSを使用して目的地までの経路を追跡できます。
  2. 2点間の距離の決定、GPSを使用して2点間の正確な距離を決定できます
  3. 特定のカスタム使用のためにエリアのデジタル化されたマップを作成するために、グーグルマップと他のタイプのマップは、GPS追跡システムといくつかの他のシステムを使用して作成されました
  4. 位置の場所を決定するには; たとえば、戦争の兵士は戦闘機からのピックアップを必要とし、無線リンクを作成し、GPSを使用してピックアップの特定の場所を特定する必要があります。

多様な視点での追跡システム

GPS追跡システムは、前述のように、商業的な観点からさまざまな方法で機能します。 GPSは、企業が個々の目的地までさまざまな旅をする際に、企業の車両の位置を記録するために使用されます。 一部のシステムは、GPS追跡システムのメモリスティックにログ形式でその場所を時々保存します。これはパッシブトラッキングと呼ばれます。 別の方法はアクティブな方法です。この情報は定期的にすべての時間間隔でデータベースに送信され、これが最も頻繁に使用されます。 車両が盗難された場合、警察の調査は常にここから開始されるため、GPSを車内で追跡することは非常に役立ちます。追跡システムは、目的地を取得するのに役立ちます。

モバイルデバイスの発明である携帯電話の追跡は、ユーザーがモバイルである場合にユーザーにアクセスするという当初の目的をはるかに超えています。 今日の携帯電話は、ショートメッセージサービス(SMS)を介して単にメッセージを持ち運んだり伝達したりするよりも高度で便利です。 携帯電話のGPS追跡は、技術の大きな進歩です。 携帯電話は、使用していないときでも常に電波を送信しています。これは、携帯電話会社が特定の時間に携帯電話を見つけるために常に使用する方法です。 最近では、これらのハンドヘルドデバイスにGPS機能が追加され、電話追跡がかつてないほど簡単かつ正確になりました。衛星は常にデバイスの位置を特定するために三角測量の原理を使用しています。 ロケーションテクノロジーは、モバイルデバイスが常に最寄りのベースステーションとワイヤレスで通信するという事実に加えて、電力レベルとアンテナパターンを測定することに基づいています。モバイルが通信しているベースステーションがわかれば、通常はリモートロケーションが最大50mのロケーション精度であることがわかります。

GPS追跡システムの重要性

私たちの人工星を通して、私たちはどこにいて、私たちはいつでもどこに向かっているのかを知ることができます。 古代では、ナビゲーションとポジショニングは常に人間にとって問題でしたが、これはすべてGPSシステムのおかげで現代では非常に簡単になりました。 車、ボート、飛行機、さらにはトラックのGPSを使用すると、ナビゲーションが非常に簡単になります。 自動運転(自動操縦)は、GPSによってのみ可能です。

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