GPS -ek

A GPS a Global Positioning System rövidítése, egy rendszer, amely 24 műholdból áll, melyet az USA Védelmi Minisztériuma hozott létre és üzemeltet. A holdak egyenletesen oszlanak el, 20200 km magasságban, így 12 óránként kerülik meg a Földet.
Ez azt jelenti, hogy egy adott műhold a Föld egy adott pontjáról kb. 5 órán keresztül látható. A rendszer segítségével meghatározhatjuk pontos földrajzi helyzetünket bárhol a földgolyón, sőt a GPS készülékek képesek a haladási irány és a sebesség közlésére is. A működés alapfeltétele az idő igen pontos mérése és a Föld körüli pályán keringő műholdak helyzetének pontos ismerete. A technikai és technológia fejlődése éppen a múlt század 80-as, 90-es éveiben tette lehetővé, hogy e két feltételt egyszerre teljesíteni lehessen. A rendszert 1973-ban az Amerikai Egyesült Államok katonai apparátusa határozta meg. Az első műhold fellövésére 1978-ban került sor, a rendszer szolgáltatásai hivatalosan 1995-ben indultak meg. A GPS rendszer a felhasználó helyzetét, távolságmérés alapján határozza meg.
A rendszer legfontosabb jellemzőit az alábbiakban foglalhatjuk össze:
• A GPS rendszerben ismert helyzetű Föld körüli pályákon keringő műholdak jeleket sugároznak a Föld felszíne felé. A földi vevőkészülék ezeknek a jeleknek a mérési adataiból, illetve az általuk szállított információk feldolgozásából meghatározza a saját helyzetét. A rendszer tehát aktív műholdakkal és passzív földi vevőkészülékkel működik.
• A GPS rendszer működéséhez feltétlenül szükséges az, hogy a vevőkészülék antennája és a műholdak között ne legyen akadály, ez azt jelenti, hogy beltéri helymeghatározásra a GPS rendszer nem alkalmas.
• A GPS rendszer működésének alapfeltétele az idomérés pontossága. Minden műholdon igen pontos cézium és rubídium atomórák találhatók, melyek abszolút a pontossága kb. 300 000 év alatt késik vagy siet egyetlen másodpercet.
Minimálisan három műholdat kell "látnia" a GPS vevőnek a 2D helyzet meghatározáshoz. Ez a szélességi és hosszúsági fok meghatározásához elegendő. Ha négy műholddal van kapcsolatban a készülék, akkor megvalósulhat a 3D pozíció meghatározás, ami a szélességi és hosszúsági koordinátákon kívül a magasságot is jelenti.
Földünkön bárhol, a nap 24 órájában, bármilyen időjárási viszonyok között használhatók a GPS -ek. Olyan helyeken viszont, ahonnan nincs szabad rálátás az égre nincs műholdas kapcsolat sem (épületeken belül, alagútban stb..) nem használható.