Mifumo yote ya usogezaji ya ndani ya gari, programu za kuendesha gari, na programu za usogezaji za vifaa vya mkononi kama vile Ramani za Google zote zinategemea GPS ili kututoa kutoka sehemu A hadi sehemu B. Lakini GPS ni nini, na inafanya kazi vipi?
Mfumo wa Global Positioning ni nini?
Global Positioning System (GPS) ni mfumo wa kusogeza unaomilikiwa na serikali ya Marekani ambao unajumuisha sehemu kuu tatu:
- Sehemu ya Space ni mfumo wa kusogeza wa angalau setilaiti 31, 24 (au zaidi) kati yake hizo huwa zinaruka na kufanya kazi. Satelaiti hizi huruka ndani ya mzunguko wa Dunia kwa urefu wa maili 12, 550. Kwa kawaida kila setilaiti huizunguka Dunia mara mbili kwa siku.
- Sehemu ya Kudhibiti ni mtandao wa kimataifa wa vituo vya udhibiti vinavyofuatilia, kufuatilia na kudumisha setilaiti kwenye obiti. Vituo hivi vya udhibiti vinaweza pia kutuma data au amri kwa satelaiti. Sehemu ya Udhibiti inaundwa na vituo 16 vya kufuatilia, Vituo Vikuu viwili vya Kudhibiti (kimoja kikuu na kimoja mbadala), na antena 11 za kuamrisha na kudhibiti (antena nne za ardhini na vituo saba vya kufuatilia kwa mbali vya Mtandao wa Udhibiti wa Satellite wa Jeshi la Anga).
- Sehemu ya Mtumiaji ni ya raia na vifaa vyetu vya GPS, vinavyojulikana pia kama vipokezi vya GPS kwa vile vinapokea mawimbi kutoka kwa setilaiti kwenye obiti ili kubainisha maeneo yetu.
Nani Aliyevumbua GPS?
Watu wanne kwa kawaida hupewa sifa ya uvumbuzi wa GPS ni Ivan Getting, Bradford Parkinson, Roger L. Easton, na Gladys West. Kulingana na Lemelson-MIT, ilikuwa ni Kupata ambaye aliona GPS kwa mara ya kwanza kama tunavyoijua leo kama wazo linalohusisha matumizi ya "mfumo wa satelaiti kutoa data sahihi ya uwekaji wa vitu vinavyosonga haraka kama vile makombora na ndege."
Mchango wa Parkinson kwa GPS ulikuja mwaka wa 1972, alipochukua jukumu kuu la kuongoza mpango wa GPS wa Idara ya Ulinzi ya Marekani. Katika jukumu hili, Parkinson aliweza kujenga juu ya mawazo ya awali ya Kupata. Kufikia 1978, mradi wa ukuzaji GPS wa Parkinson, unaojulikana kama mfumo wa GPS wa NAVSTAR, ulikuwa umekamilika na sahihi ndani ya mita tatu.
Roger L. Easton pia alichangia ukuzaji wa GPS na ameitwa "baba wa GPS." Mchango wa Easton ulikuwa matokeo ya kutatua tatizo linalohusiana na kufuatilia satelaiti. Katika jitihada za kusawazisha muda wa vituo vya kufuatilia, Easton walitengeneza mfumo wa urambazaji unaotegemea wakati kwa kuweka saa katika setilaiti, na kuziruhusu kutambua kwa usahihi zaidi eneo halisi la watumiaji chini. Easton aliuita mfumo huu "Timation," na Idara ya Ulinzi ya Marekani iliishia kujumuisha vipengele vyake katika uundaji wa Global Positioning System.
Mwisho lakini sio muhimu zaidi, mwanahisabati Gladys West pia anasifiwa kwa mchango wake katika ukuzaji wa GPS. Mchango wa West ulikuwa kazi yake katika kutengeneza kielelezo cha Dunia ambacho kilichangia tofauti za umbo la Dunia zinazosababishwa na mvuto na nguvu nyinginezo. Muundo wa Dunia wa Magharibi unachukuliwa sana kuwa kipengele cha msingi cha mradi wa GPS.
GPS Inafanya Kazi Gani na Inasimamiwaje?
Mfumo wa Global Positioning unategemea uhusiano kati ya setilaiti za GPS na vipokezi kwenye vifaa vinavyowashwa na GPS. Kulingana na kampuni ya teknolojia ya GPS ya Garmin, kampuni ya teknolojia ya GPS, Global Positioning System hufanya kazi wakati setilaiti za GPS zinasambaza "mawimbi ya kipekee na vigezo vya obiti vinavyoruhusu vifaa vya GPS kubainisha na kukokotoa eneo hususa la setilaiti."
Kutokana na usambazaji huu, vifaa vya GPS vinaweza kukokotoa eneo la watumiaji kwa kupima muda unaochukua ili kupokea mawimbi. Hesabu hiyo inaunganishwa na vipimo vya umbali kutoka kwa satelaiti zingine kadhaa. Ili kuhesabu kwa usahihi latitudo na longitudo ya mtu, kifaa cha GPS kinahitaji kupokea ishara kutoka kwa angalau satelaiti tatu. Kuhesabu urefu kunahitaji ishara ya angalau satelaiti nne. Vifaa vingi vya vipokezi vya GPS vitapokea na kufuatilia mawimbi ya angalau satelaiti nane, lakini nambari hii inaweza kutofautiana kulingana na eneo lako na saa ngapi.
Kulingana na GPS.gov, Mfumo wa Global Positioning unadumishwa na kuendeshwa na Jeshi la Wanahewa la U. S. Jeshi la Wanahewa la Marekani "hutengeneza, kudumisha na kuendesha" satelaiti 24 na vituo vya udhibiti vilivyoko duniani kote vinavyounda mfumo huu.
Zaidi ya Mifumo ya GPS ya Gari: Matumizi ya Kila Siku ya GPS
GPS si ya kutafuta njia yako ya kurudi nyumbani pekee. Matumizi mengine ya GPS ni pamoja na:
- Vifaa vya kuvaliwa vya GPS, kama vile saa za GPS, vinaweza kutumika kufuatilia watoto, wanyama vipenzi na wazee.
- Ndege zisizo na rubani zinazodhibitiwa na GPS hutumiwa kupiga picha za kutazama-macho ya ndege katika filamu. GPS pia inatumika katika tasnia ya filamu kutafuta eneo.
- Geocaching inaweza kutumika kutayarisha utafutaji taka kwa kuficha vitu katika maeneo fulani, kisha kupakia ramani mtandaoni ili watu wengine watafute kwa vifaa vya GPS.
- Kampuni yako ya umeme inaweza kutumia GPS kufuatilia kukatika kwa umeme.
