Как работают навигационные системы в смартфонах и при чем здесь черные дыры?

Пост опубликован в блогах iXBT.com, его автор не имеет отношения к редакции iXBT.com

В современном мире наличие смартфона с навигационной системой стало обыденностью. Эти технологии позволяют пользователям в любое время точно определить своё местоположение и проложить маршрут к нужной точке, будь то путешествие по незнакомому городу или нахождение кратчайшего пути в знакомых местах. В основе этой удобной функции лежат сложные технологические процессы и множество инновационных решений.

Автор: pxhere.com Источник: pxhere.com
Принцип работы навигации в смартфонах

Навигатор в вашем смартфоне определяет трёхмерные координаты положения пользователя, посредством радиосигналов от орбитальных космических спутников. Они курсируют вокруг планеты и обеспечивают покрытие всей поверхности Земли источниками сигналов. В мире существуют разные глобальные спутниковые системы, разработанные разными странами:

  • ГЛОНАСС (Россия);
  • GPS (США);
  • Galileo (Европа);
  • BeiDou (Китай).
Автор: pxhere.com Источник: pxhere.com

Каждая из этих систем функционирует по схожему принципу. Спутники, находясь на орбите, постоянно транслируют информацию о своём текущем местоположении, испуская радиосигнал. Смартфон принимает эти радиосигналы сразу от нескольких таких спутников и рассчитывает удаленность от каждого из спутников. На основе этих данных вычисляется точное местоположение пользователя в спутниковой системе координат. Точность таких измерений может достигать такого уровня, что погрешность будет не более метра.

С работой спутников разобрались, но возникает вопрос: как сами орбитальные аппараты, находясь в космосе определяют свое местонахождение, учитывая, что все объекты, участвующие в процессе перемещаются в пространстве? На орбите не используется компас, а спутники находятся в постоянном движении, вращаясь по своей траектории вокруг нашей планеты. Ответ на этот вопрос достаточно прост, для этого используются космические ориентиры.

Система ориентирования в пространстве

Для ориентации в пространстве спутники используют далёкие космические объекты нашей Вселенной, те что кажутся совершенно неподвижными относительно Земли. В течение долгого времени, путешественники и мореплаватели, пересекая океаны и континенты, веками использовали как ориентир звездное небо. Примерный маршрут определить по звездам можно и мимо нужного острова мы не промахнемся используя данный вариант, но для того чтобы, определить на этом острове положение конкретной улицы или дома, этого будет не достаточно. По звездам не возможно определить точное положение конкретного объекта, так как звёзды тоже движутся относительно друг друга и относительно планеты тоже.

Автор: pxhere.com Источник: pxhere.com

Светлые умы искали вариант более точного определения координат и решение было найдено в использовании квазаров — огромных сверхмассивных чёрных дыр. Такие объекты порой дают такое излучение, которое может превышать излучение всех вместе взятых звёзд нашей галактики. Эти квазары расположены на таком большом расстоянии, что кажутся неподвижными для наблюдателей на Земле и для спутников на орбите.

Квазары служат идеальными ориентирами, благодаря своей видимой неподвижности и мощному излучению. Спутники используют их для корректировки своего положения в космосе, что позволяет обеспечивать высокую точность навигационных систем на Земле. Без квазаров и их уникальных свойств мы не могли бы создать столь точные навигационные системы, которые мы имеем возможность использовать в наших смартфонах.

Вывод

Навигационные системы в смартфонах являются результатом сложного взаимодействия высокотехнологичных спутниковых систем и космических ориентиров. Спутники, посредством радиосигналов и данных от квазаров, обеспечивают нам возможность точно распознавать своё местонахождение в любой точке земного шара. Благодаря этим передовым технологиям, ориентироваться в неизвестных местах стало проще и удобнее. Теперь мы можем найти все, с точностью до определенной двери, в которую хотим войти.

Изображение в превью:
Автор: pxhere.com
Источник: pxhere.com

1 комментарий

26342731@vkontakte
Лучше бы написали как ребенку заблокировать вайфай, чтобы нп пользовался от тех кто раздает. Только определенные точки??

Добавить комментарий

Сейчас на главной

Новости

Публикации

Последняя секция на высоте 192 метров: как замыкали Gateway Arch в Сент-Луисе

Утром 28 октября 1965 года над центром Сент-Луиса оставался странный разрыв. Две блестящие стальные «ноги» Gateway Arch уже поднялись на высоту 192 метров и почти встретились над Миссисипи, но...

Почему транзисторы до сих пор не вытеснили радиолампы

Радиолампы давно исчезли из телевизоров и домашних радиоприёмников, но их производство продолжается. Одни покупают для гитарных усилителей, другие устанавливают в спутники, а близкий родственник...

Почему в пассажирских самолётах частота бортовой сети 400 Гц, а не привычные 50 Гц

Пассажирские самолеты открыли нам быстрые путешествия по миру, но как там все устроено пассажиры обычно не задумываются. А отличия на борту лайнера с привычными «земными» условиями есть. Взять,...

Почему к водопаду Менчуна в Турции стоит подняться пешком, несмотря на непростой маршрут

На северо-востоке Турции есть водопад, к которому нельзя просто подъехать на машине, сделать несколько фотографий и отправиться дальше. Чтобы увидеть его своими глазами, придётся пройти по...

Почему теория относительности Эйнштейна противоречит квантовой механике и как «небесная голография» может их примирить

В современной физике существует фундаментальная проблема, которую ученые не могут решить уже около ста лет. Все известные нам природные явления описываются с помощью двух главных теорий....