Ar GPS veikia po žeme?

Nuo šio amžiaus pradžios lengvi rankiniai GPS prietaisai tapo nebrangūs ir plačiai prieinami. Šie miniatiūriniai prietaisai, dirbantys pagal signalus, skleidžiamus orbitoje skriejančių palydovų, gali trikampiuoti jūsų buvimo vietą bet kurioje žemės paviršiaus vietoje. Nustačius pradinę padėtį, jie taip pat gali stebėti jūsų judesius, nustatyti greitį ir atlikti daugybę kitų skaičiavimų. Tačiau technologija reikalauja palydovo matymo linijos.

Apribojimai

Yra keletas vietų, kuriose delniniai GPS įrenginiai neveiks arba veiks blogai. Jei esate dideliame pastate ar prekybos centre, mažai tikėtina, kad jūsų GPS įrenginys sugebės išspręsti pakankamai palydovų, kad apskaičiuotų jūsų padėtį. Tas pats pasakytina ir apie tai, ar esate po žeme, nesvarbu, ar esate požeminiame prekybos komplekse, ar tunelyje, ar metro, ar gamtoje esančiame urve. Net ir antžeminiai žygeiviai kartais gali atsidurti be tinkamo signalo, jei yra po akmenuota iškyša arba miškingos daubos dugne. Tai neišvengiamas GPS technologijos apribojimas.

GPS 101

GPS prietaisai renka signalus iš sudėtingų palydovų, kuriuos iš pradžių orbitoje pastatė JAV kariuomenė. Kiekvienas yra fiksuotoje arba „geostacionarioje“ orbitoje aplink Žemę ir joje yra ypač tikslūs atominiai laikrodžiai. Jūsų GPS palygina kelių palydovų signalus, apskaičiuoja, kiek jie yra nutolę nuo savo vidinio laiko, ir naudoja tuos skaičius, kad tiksliai nustatytų jūsų padėtį. Bet kada jūsų delninis GPS gali užrakinti trijų palydovų signalus, jis gali pasakyti, kur esate žemės paviršiuje. Jei jis gali rasti signalus iš keturių ar daugiau palydovų, jis taip pat gali pasakyti jūsų aukštį.

Dead Reckoning

Tai žinodami, galite tikėtis, kad GPS jums duos klaidos pranešimą, kai važiuosite tuneliu ar kitaip pametėte signalą. Praktiškai to dažniausiai nebūna. Kai GPS nustato jūsų pradinę padėtį, jis realiu laiku nuolat perskaičiuoja jūsų buvimo vietą. Tai nurodo jūsų greitį ir važiavimo kryptį. Įėjus į tunelį, jūsų įrenginys praranda ryšį su palydovais. Tačiau jis žino, kaip greitai eini, kuria gatve ar keliu ir kuria kryptimi. Iš to jūsų GPS pateikia išsamią spėjimą - tradiciškai vadinamą „mirusiu skaičiavimu“ - apie jūsų padėtį, kol ji galės atkurti ryšį su padėties nustatymo palydovais.

Darbas aplink

Yra daugybė požeminės navigacijos ir vietos nustatymo sistemos programų, panašių į GPS, ir buvo ištirtos kelios konkuruojančios technologijos. Pavyzdžiui, Japonijos kompanija „Aichi Steel“ sukūrė prietaisą, kuris apskaičiuoja padėtį naudodamas žemės magnetinius laukus ir akselerometrą. Kartu su GPS technologija teoriškai būtų užtikrinta sklandi navigacija virš ir po žeme. Šveicarijoje sukurta požeminė sistema, skirta urvų tyrinėjimams, virš urvo uždeda keturis siųstuvus, kurie įprastu būdu gali prisijungti prie GPS palydovų. Jie priima signalus iš siųstuvo, kurį nešioja tyrinėtojas, ir gali tą signalą išdėstyti trikampiu, kad būtų tiksli padėtis.