GPS radi tako da naš uređaj mjeri koliko je vremena trebalo signalima sa satelita da stignu do njega, a zatim iz tih udaljenosti izračuna našu poziciju. U praksi to vidimo svaki dan kad nas Google Maps, Waze ili uređaji poput Garmin navigacija “zakucaju” na točnu ulicu, čak i kad smo u pokretu.
Svi smo se našli u situaciji da žurimo, signal skače, strelica se vrti, a mi samo želimo znati gdje smo i kamo skrenuti. Poanta je u tome da sustav ne “gleda” mapu kao čovjek, nego iz signala i vremena izračunava položaj, a zatim ga pretvara u točku na karti.
Ako želimo razumjeti kako sve funkcionira bez kompliciranja, dovoljno je zapamtiti tri stvari: sateliti šalju vrijeme, uređaj računa udaljenost, a položaj nastaje presijecanjem više “krugova”. U nastavku donosimo objašnjenje koraka, najčešće probleme i rješenja…
Key takeaways
- GPS određuje lokaciju mjerenjem vremena dolaska signala sa satelita.
- Za točnu 3D lokaciju potrebna su najmanje 4 satelita.
- Zgrade, tuneli i refleksije signala najviše smanjuju preciznost.
- A-GPS ubrzava početno lociranje, ali sateliti su i dalje temelj.
- EGNOS korekcije poboljšavaju preciznost u Europi.
Kako radi GPS u praksi
Da bismo razumjeli kako sve funkcionira, krenimo od toga da sateliti stalno šalju radiovalove s preciznim vremenskim oznakama i podacima o orbiti. Nalaze se u srednjoj Zemljinoj orbiti, oko 20 200 km iznad površine, i koriste atomske satove za maksimalnu točnost vremena.
Naš mobitel ili navigator usporedi vrijeme slanja i prijema signala, izračuna kašnjenje i pretvori ga u udaljenost (brzina svjetlosti × vrijeme). To još nije točka, nego skup udaljenosti do više satelita. Kad ih imamo najmanje četiri, uređaj rješava jednadžbe i dobiva širinu, dužinu, visinu i korekciju vlastitog sata. Zato kažemo da sve ovisi o vremenu, a ne o “slikama” iz svemira.
Zašto satelit ne “vidi” našu ulicu
GPS nije kamera i ne šalje fotografije. On šalje signal i vrijeme, a naš uređaj je taj koji matematiku pretvara u lokaciju na karti.
Što je GPS lokator i čemu služi
Kad pitamo što je lokator, najčešće mislimo na uređaj koji prima satelitske signale i može zapisivati ili slati lokaciju. U autu ga koristimo za navigaciju, u logistici za praćenje flote, a u sigurnosnim scenarijima za pronalazak imovine ili vozila.
Važno je razlikovati lokator kao uređaj od aplikacije koja prikazuje kartu. Može raditi kao zapisivač rute ili kao aktivni tracker koji šalje lokaciju putem mreže, ali u oba slučaja pozicija se računa iz satelitskih signala.
Koliko je GPS zapravo star
Razvijao se desetljećima i danas nam je toliko “normalan” da ga uzimamo zdravo za gotovo, ali iza jedne plave točkice stoji globalna satelitska mreža i precizna fizika vremena.
Zašto GPS ponekad griješi
GPS signal je slab kad dođe do nas, pa okolina jako utječe na rezultat. Najčešći problemi su:
- Multipath: signal se odbije od zgrada pa dođe “obilazno”, što izgleda kao veća udaljenost.
- Zaklonjen pogled na nebo: u uskim ulicama, šumama ili među visokim zgradama imamo manje satelita.
- Atmosferske smetnje: ionosfera i troposfera mijenjaju brzinu signala.
- Loša geometrija satelita (GDOP): sateliti su “nagurani” u istom dijelu neba pa je računanje nestabilnije.
Zato u gradu često vidimo skakanje pozicije, a u tunelu potpuni gubitak signala. U praksi se sve svodi na jedno pitanje: koliko je signal zapravo čist.
Pomoćne tehnologije: A-GPS, GNSS i korekcije
U mobitelima često koristimo A-GPS: uređaj preko mreže brzo preuzme podatke o satelitima i vrijeme, pa brže dolazi do prvog izračuna lokacije. Osnova ostaje ista, ali je start brži i korištenje ugodnije.
Još jedna bitna stvar: riječ je o američkom sustavu, ali današnji uređaji često koriste više njih odjednom (GNSS) – europski Galileo, ruski GLONASS i kineski BeiDou. Više satelita znači bolju dostupnost i stabilniju poziciju.
Za veću preciznost postoje i korekcije: u Europi je poznat EGNOS (SBAS), a u profesionalnim primjenama DGPS i RTK, gdje se pogreške smanjuju korekcijskim podacima s referentnih stanica.
| Tehnologija | Što radi | Što dobivamo |
| GPS (osnovno) | Računa lokaciju iz satelitskog vremena | Standardna navigacija |
| A-GPS | Pomaže preuzimanjem podataka preko mreže | Brži “fix”, stabilniji start |
| Multi-GNSS | Koristi više satelitskih sustava | Više satelita, bolja pokrivenost |
| SBAS (EGNOS) | Šalje korekcije pogrešaka | Veća preciznost na otvorenom |
| RTK/DGPS | Precizne korekcije s baze | Visoka preciznost u struci |
Što je GPS lokator u svakodnevici
Kad opet pitamo što je lokator u praksi, najjednostavniji odgovor je: alat koji zna gdje je. U autu štedi vrijeme, u planinarenju daje sigurnost, a u poslu omogućuje kontrolu ruta i troškova. Najbolji rezultat dobivamo kad uređaj ima dobar pogled na nebo i uključen multi-GNSS.
Zaključak
GPS “vidi” svijet tako što mjeri vrijeme putovanja signala i iz toga računa lokaciju, bez kamera i bez magije. Kad znamo kako radi, lakše razumijemo zašto ponekad griješi i zašto pomažu A-GPS, multi-GNSS i EGNOS. A kako dijeli osjetljive podatke o kretanju, važno je razmišljati i o tome što je cyber sigurnost i kako zaštititi svoje uređaje.
