Longitude & Latitude (2/3)

Longitude su meridijani, tj. geografske dužine, a latitude su geografske širine. Ukrštanjem ova dve linije kojom je podeljena Zemljina kugla, dobija se naša trenutna pozicija na našoj planeti, što je, u stvari, osnovni princip rada GPS-ova. Treća bitna informacija je altituda, tj. pozicija naše nadmorske visine. Ove 3 vrednosti su najbitnije za naše pozicioniranje i one definišu našu detaljnu poziciju. Kada kažem našu, ne mislim samo na živa bića, već na sve objekte, statične ili mobilne, na Zemaljskoj kugli. Dakle, svi imamo svoju Zemaljsku adresu. Na primer, grad Beograd nalazi se na: 44 stepena, 49 minuta i 14 sekundi severne geografske širine (latituda) i 20 stepena, 27 minuta i 44 sekundi istočne geografske dužine (longitude) na nadmorskoj visini od 116,75 metara.

Za nulti stepen (0°) geografske širine uzima se linija ekvatora (po definiciji, zamišljena linija povučena oko planete na jednakoj udaljenosti od polova, koja deli planetu na severnu i južnu polutku), a za nulti stepen (0°) geografske dužine uzima se linija Griniča, tj. meridijana koji prolazi kroz Griničku opservatoriju u Velikoj Britaniji i deli Zemljinu hemisferu na istočnu i zapadnu. Nadmorska, tj. apsolutna visina u geografiji se definiše kao rastojanje u metrima po vertikali od srednjeg nivoa površine okeana do neke tačke na Zemljinoj površini. Prema ovim referentnim vrednostima, Beograd se nalazi u severoistočnom kvadrantu Zemljine kugle.

E sad, pošto smo uspešno savladali čas geografije, red je da saznamo i kako u stvari GPS radi. A radi, u osnovi, izuzetno jednostavno.

Dakle, GPS se sastoji od 24 satelita raspoređenih u geo stacionarnoj orbiti Zemlje, koji šalju radio signal na površinu Zemlje. GPS prijemnici na osnovu ovih radio signala mogu da odrede svoju tačnu poziciju – nadmorsku visinu, geografsku širinu i geografsku dužinu – na bilo kom mestu na planeti danju i noću, pri svim vremenskim uslovima. GPS prijemnik je uređaj koji proračunava svoju poziciju na osnovu merenja udaljenosti od tri ili više GPS satelita. Svaki satelit emituje mikrotalasnu sekvencu radio signala koja je poznata prijemniku. Dok prijemnik prima taj signal, u stanju je da odredi vreme koje protekne od emitovanja radio signala sa satelita do prijema na svojoj poziciji. Udaljenost prijemnika od satelita se proračunava na osnovu tog vremena, budući da radio signal putuje poznatom brzinom. Signal takođe nosi informaciju o trenutnom položaju satelita sa kog se emituje. Pošto su poznate pozicije tri satelita i udaljenost prijemnika od svakog od njih, postupkom trilateracije se može odrediti pozicija prijemnika. Trilateracija se bazira na činjenici da se tri sfere seku u najviše dve tačke (od kojih jedna obično nema smisla). Jednostavno zar ne?

Ako ste ostali i dalje budni i nisam vas uspeo sluditi ovom pričom o tome kako funkcioniše GPS, a pri tome vam je još nešto i jasno, vi definitivno imate predispozicije da se profesionalno bavite GPS-om.

Dakle, 24 satelita oko Zemljine kugle šalju konstanto signale našem GPS prijemniku (na primer mobilnom telefonu). On na osnovu informacija koje dobija iz signala minimalno 3 satelita, naš GPS prijemnik određuje svoju trenutnu lokaciju. Jasno k’o dan!

Princip rada GPS-a je isti kao i princip radio stanica i radio prijemnika. Radio stanica emituje signal, a radio prijemnici (u vašoj kući ili kolima) samo primaju i reprodukuju taj signal. Oni ne mogu poslati nikakav povratni signal radio stanici. S’ toga je praktično neograničen broj prijemnika (radio uređaja) koji mogu primati radio signal naše radio stanice. Isto kao i GPS prijemnici. Oni samo primaju signal koji emituju 24 satelita pažljivo pozicionirani oko Zemljine kugle. Na osnovu informacije koje ti signali nose, naši GPS prijemnici praktično izračunavaju našu trenutnu lokaciju.

U svetu postoji više globalno-navigacionih satelitskih sistema, ali je praktično samo jedan potpuno funkcionalan za civilne svrhe, a to je upravo GPS razvijen od strane Ministarstva odbrane SAD pod imenom NAVSTAR GPS u agenciji DARPA. U početku je korišćen isključivo u vojne svrhe da bi kasnije bio besplatno stavljen na raspolaganje svima kao javno dobro. Godišnji troškovi održavanja sistema su oko 750 miliona američkih dolara.

Audio zapis radio emisije „Druga strana računara“ i stalne rubrike „Impre§um“: