Trilaterácia je matematická technika používaná zariadením globálneho polohovacieho systému (GPS) na určenie polohy, rýchlosti a nadmorskej výšky používateľov. Neustálym prijímaním a analýzou rádiových signálov z viacerých satelitov GPS a použitím geometrie kruhov, guľôčok a trojuholníkov môže zariadenie GPS vypočítať presnú vzdialenosť alebo rozsah každého sledovaného satelitu.
Ako funguje trilaterácia
Trilaterácia je sofistikovaná verzia triangulácie, hoci vo výpočtoch nepoužíva meranie uhlov. Údaje z jedného satelitu poskytujú všeobecné umiestnenie bodu vo veľkej kruhovej oblasti na povrchu Zeme. Pridanie údajov z druhej družice umožňuje GPS zúžiť konkrétne miesto tohto bodu do oblasti, kde sa obe oblasti satelitných údajov prekrývajú. Pridávanie údajov z tretieho satelitu poskytuje presnú polohu bodu na povrchu Zeme.
Všetky GPS zariadenia vyžadujú tri satelity na presný výpočet pozície. Údaje zo štvrtého satelitu - alebo dokonca viac ako štyroch satelitov - ďalej zvyšujú presnosť umiestnenia bodu a tiež umožňujú výpočet výšky, alebo v prípade lietadiel taktiež výšku. Prijímače GPS bežne sledujú štyri až sedem satelitov súčasne a pomocou trilaterácie analyzujú informácie.
Satelity GPS
Ministerstvo obrany USA udržuje 24 satelitov, ktoré prenášajú údaje na celom svete. Zariadenie GPS môže zostať v kontakte s aspoň štyrmi satelitmi bez ohľadu na to, kde ste na zemi, a to aj v zalesnených oblastiach alebo hlavných metropolách s vysokými budovami. Každý satelit obieha po zemi dvakrát denne a pravidelne vysiela signály na zem z výšky približne 12,500 míľ. Satelity pracujú na slnečnej energii a majú záložné batérie.
Ak GPS zlyhá
Keď GPS navigátor nedostane dostatočné satelitné údaje, pretože nie je schopný sledovať dostatok satelitov, trilaterácia zlyhá. Prekážky, ako sú veľké budovy alebo hory, môžu tiež zablokovať slabé satelitné signály a zabrániť presnému výpočtu polohy. Zariadenie GPS upozorní používateľa takým spôsobom, že nie je schopný poskytnúť správne informácie o polohe.
Satelity môžu dočasne zlyhať. Signály sa môžu pohybovať príliš pomaly kvôli faktorom v troposfére a ionosfére. Signály môžu tiež spôsobiť ping určité formácie a štruktúry na Zemi, čo spôsobí chybu trilaterácie.
Vládne GPS technológie a systémy
Systém GPS bol zavedený v roku 1978 spustením prvého globálneho satelitného polohovacieho systému. Do roku 1980 ho kontrolovala a používala výhradne americká vláda. Úplná flotila 24 aktívnych satelitov, ktoré kontrolujú USA, sa do roku 1994 nepoužila.
Zariadenie GPS neposiela údaje na satelity. Zariadenia GPS, ako napríklad inteligentné telefóny vybavené technológiou, môžu tiež využívať telefónne systémy, ako napríklad veže a siete mobilných telefónov, a internetové pripojenia, čím sa ďalej zvyšuje presnosť polohy. Pri použití týchto dvoch systémov môže zariadenie GPS posielať dáta do týchto systémov.
Vzhľadom k tomu, že satelitný systém GPS je vo vlastníctve vlády USA a môže selektívne odmietnuť alebo obmedziť prístup do siete, ostatné krajiny vyvinuli vlastné satelitné siete GPS. Tie obsahujú:
- Čínsky navigačný satelitný systém BeiDou
- Globálny navigačný satelitný systém Ruska (GLONASS)
- Polohovací systém Galileo v Európskej únii
- Indický regionálny navigačný satelitný systém (IRNSS), známy tiež ako NAVIC
