Trilateracija je matematična tehnika, ki jo uporablja naprava za globalno pozicioniranje (GPS), da bi določili položaj uporabnika, hitrost in višino. S stalno sprejemanjem in analizo radijskih signalov iz več satelitov GPS in z uporabo geometrije krogov, kroglic in trikotnikov lahko GPS naprava izračuna natančno razdaljo ali obseg vsakega satelita, ki ga sledijo.
Kako deluje trilateracija
Trilateracija je prefinjena različica triangulacije, čeprav v svojih izračunih ne uporablja meritev kotov. Podatki iz enega samega satelita zagotavljajo splošno lokacijo točke v velikem krožnem območju na površini Zemlje. Dodajanje podatkov iz drugega satelita omogoča GPS, da zoži določeno lokacijo te točke navzdol na območje, kjer se dve področji satelitskih podatkov prekrivata. Dodajanje podatkov s tretjega satelita zagotavlja točen položaj točke na površini Zemlje.
Vse naprave GPS potrebujejo tri satelite za natančen izračun položaja. Podatki s četrtega satelitskega ali celo več kot štirih satelitov še dodatno povečujejo natančnost lokacije točke in dopuščajo tudi dejavnike, kot so višina ali, v primeru letala, višino, ki se tudi izračuna. GPS sprejemniki rutinsko spremljajo štiri do sedem satelitov hkrati in uporabljajo trilateracijo za analizo informacij.
GPS sateliti
Ministrstvo za obrambo ZDA vzdržuje 24 satelitov, ki podatke posredujejo po vsem svetu. Vaša naprava GPS lahko ostane v stiku z vsaj štirimi sateliti, ne glede na to, kje ste na zemlji, tudi v gozdnatih območjih ali večjih metropolah z visokimi zgradbami. Vsak satelit dvakrat na dan obkrožuje Zemljo, ki redno pošilja signale na Zemljo z višine okoli 12.500 kilometrov. Sateliti delujejo na sončno energijo in imajo rezervne baterije.
Ko GPS ne uspe
Ko GPS navigator prejme premajhne satelitske podatke, ker ne more slediti dovolj satelita, trilateracija ne uspe. Omejitve, kot so velike zgradbe ali gore, lahko blokirajo tudi šibke satelitske signale in preprečujejo natančen izračun lokacije. Naprava GPS opozori uporabnika na nek način, da ne more zagotoviti pravilnih informacij o položaju.
Sateliti lahko tudi začasno ne uspejo. Signali se lahko premaknejo prepočasi zaradi dejavnikov v troposferi in jonosferi, na primer. Signali bi lahko na Zemlji povzročili tudi določene formacije in strukture, kar bi povzročilo napako trilateracije.
Vladne GPS tehnologije in sistemi
GPS je bil uveden leta 1978 z uvedbo prvega globalnega satelitskega položaja. Upravljala jo je in uporabljala izključno vlada ZDA do osemdesetih let. Poletna flota 24 aktivnih satelitov, ki jih nadzira ZDA, se ni uporabljala do leta 1994.
Naprava GPS ne pošilja podatkov satelitom. GPS naprave, kot so pametni telefoni, opremljeni s tehnologijo, lahko uporabljajo tudi telefonske sisteme, kot so stolpi in omrežja mobilnih telefonov, ter internetne povezave, s čimer se dodatno poveča natančnost lokacije. Pri uporabi teh dveh sistemov lahko naprava GPS pošilja podatke v te sisteme.
Ker je satelitski sistem GPS v lasti vlade Združenih držav in lahko selektivno zavrne ali omeji dostop do omrežja, so druge države razvile lastno satelitsko omrežje GPS. Tej vključujejo:
- Kitajski navigacijski satelitski sistem BeiDou
- Ruski globalni navigacijski satelitski sistem (GLONASS)
- Sistem za določanje položaja Evropske unije v Galileju
- Indijski regionalni navigacijski satelitski sistem (IRNSS), znan tudi pod imenom NAVIC
