GPS loodi ja realiseeriti Ameerika Ühendriikide Kaitseministeeriumi poolt ning originaalselt oli kasutuses 24 satelliidiga, mis asusid 20 200 km kõrgusel. See kujunes välja 1973. aastal, et üle saada eelmiste navigatsioonisüsteemide piirangutest. Ajalugu GPS-i välimus sarnaneb osaliselt maa-baasilise raadionavigatsiooni süsteemiga. Et saavutada täpseid nõudeid, kasutab GPS üldisi relatiivseid põhimõtteid, et parandada satelliitide aatomkella. Algne inspiratsioon GPS-i loomiseks tuli siis, kui Nõukogude Liit saatis esimese inimese poolt valmistatud satelliidi, Sputniku, kosmosesse aastal 1957. USA teadlaste meeskond, kelle juhiks oli Dr Richard B. Kershner, juhtisid Sputnikut raadiosaatja abil. Nad avastasid, et Doppleri efekti tõttu oli Sputniku poolt saadetud signaal tihedam ja tugevam, kui ta oli lähemal, ja madalam ning nõrgem, kui ta liikus eemale. Teadlased said aru, et kuna nad
GPS loodi ja realiseeriti USA Kaitseministeeriumi poolt ning originaalselt oli kasutuses kahekümne nelja satelliidiga, mis asusid 20 200 km kõrgusel. Seekujunes välja 1973. aastal. 2) AJALUGU GPS-i välimis sarnaneb osaliselt maa-baasilise raadionavigatsiooni süsteemiga, mis arendati välja 1940. aastate alguses. Täpsete nõuete saavutamiseks kasutab GPS üldisi relatiivseid põhimõtteid, mis aitab parandada satelliitide aatomkella. Algne inspiratsioon GPS- i loomiseks tuli siis, kui Nõukogude Liit saatis esimese inimese poolt valmistatud satelliidi, Sputniku, kosmosesse aastal 1957, mida juhiti raadiosaatja abil. Meeskond avastas, et Doppleri efekt (mis, seisneb selles, et lainepikkuse muutus on võrdeline laineallika kiirusega vaatleja suhtes.) tõttu oli Sputniku poolt saadetud signaal tihedam ja tugevam, kui ta oli lähemal, ja madalam ning nõrgem, kui ta liikus eemale
kuid tegelikult on see rohkem kui vaid teooria järeldus. See näitab, et valguse kiirus vaakumis on alati sama ning et kõiki teisi füüsika teooriaid tuleks kohandada et nad selle väitega kokku sobiksid. Seetõttu saab nüüd ühendada massi ja energia mis on seni olnud kaks ühitamatut suurust. Valguse kiirus on konstant, mille väärtus ei sõltu sellest, kuidas me valgusallika suhtes liigume. Liikuva keha jaoks kulub aeg aeglasemalt. Seda sai mõõta siis, kui Harold Lyons leiutas aatomkella. Kui üks kaksikutest läheb kosmosereisile, tajub ta aega normaalselt, kuid kuna aeg tema kiires kosmoselaevas kulub aeglasemalt kui maa peal, on ta oma vennast noorem, kui ta temaga maa peal tagasi kohtub. Osakesed võivad käituda lainetena. Üks tänapäeva füüsika kõige olulisemaid avastusi on see, et atomaarsel tasandil ei ole looduses osakeste ja lainete vahel mingit vahet. Ei ole sugugi raske seda kaksikpidisust eksperimendiga tõestada. Samamoodi on tehtud kuulus kaksikpilu
Teades signaali levimise kiirust ja mõõtes aega, mis kulub signaalil satelliidilt vastuvõtjani jõudmiseks, arvutatakse signaali teekonna pikkus. SÜSTEEMI ARENG GPS-i välimus sarnaneb osaliselt maa-baasilise raadionavigatsiooni süsteemiga. Et saavutada täpseid nõudeid, kasutab GPS üldisi relatiivseid põhimõtteid, et parandada satelliitide aatomkella. Algne inspiratsioon GPS-i loomiseks tuli siis, kui Nõukogude Liit saatis esimese inimese poolt valmistatud satelliidi, Sputniku, kosmosesse aastal 1957. USA teadlaste meeskond, kelle juhiks oli Dr Richard B. Kershner, juhtisid Sputnikut raadiosaatja abil. Nad avastasid, et Doppleri efekti tõttu
GPS vastuvõtja arvutab asukoha kasutades enda ja kolme või rohkema satelliidi vahelist kaugust. Teades signaali levimise kiirust ja mõõtes aega, mis kulub signaalil satelliidilt vastuvõtjani jõudmiseks, arvutatakse signaali teekonna pikkus. SÜSTEEMI ARENG GPS-i välimus sarnaneb osaliselt maa-baasilise raadionavigatsiooni süsteemiga. Et saavutada täpseid nõudeid, kasutab GPS üldisi relatiivseid põhimõtteid, et parandada satelliitide aatomkella. Algne inspiratsioon GPS-i loomiseks tuli siis, kui Nõukogude Liit saatis esimese inimese poolt valmistatud satelliidi, Sputniku, kosmosesse aastal 1957. USA teadlaste meeskond, kelle juhiks oli Dr Richard B. Kershner, juhtisid Sputnikut raadiosaatja abil. Nad avastasid, et Doppleri efekti tõttu oli Sputniku poolt saadetud signaal tihedam ja tugevam, kui ta oli lähemal, ja madalam ning nõrgem, kui ta liikus eemale. Teadlased said aru, et kuna nad teadsid Sputniku
mõõdetakse aega, mille kulutab signaal, läbimaks vahemaad satelliidist vastuvõtjani Signaali lähteaja saame, kui vastuvõtja ning satelliidi kellad sünkroniseerida - mõlemad genereerivad sama koodi täpselt samal ajal. Nüüd ei tarvitse meil teha muud, kui võtta vastu satelliidist saabunud kood ja määrata, kui kaua enne seda genereeris sama koodi vastuvõtja. Ajavahe annabki meile signaali levikuaja. Igas satelliidis on neli väga täpset ja väga kallist aatomkella (2 tseesium- ja 2 rubiidiumkella). Seirejaamad hoolitsevad selle eest, et kõigi satelliitide näitaksid ühte aega. Kuna aatomkell teeks vastuvõtja liiga kalliks, on siin kasutusel kvartskell. Satelliitide ja vastuvõtja ajastandardite erinevus selgitatakse, mõõtes kauguse neljanda satelliidini. Peatume sellel meetodil lähemalt. Lihtsuse mõttes kasutame kahemõõtmelist ruumi. GPS on küll kolmemõõtmeline süsteem, kuid põhimõte on sama. Elimineerime vaid ühe mõõtmise
asukoht, signaali saatmise algusaeg jne.). Kui vastuvõtja teab oma kaugust vähemalt kolmest satelliidist, arvutab ta oma asukoha, kasutades trilateratsiooni meetodit (vähemalt kolme satelliiti on vaja, et määrata oma asukoht tasapinnal (pikkus- ja laiuskraad), nelja satelliidi olemasolul ja sobival paiknemisel saab määrata ka kõrguse merepinnast). Vastuvõtja kella täpsustatakse satelliidilt tuleva signaali järgi (satelliidil on peal 4 ülitäpset aatomkella korraga kasutusel vaid 1). Süsteemi segmentatsioon NAVSTAR GPS koosneb kolmest osast. Need on kosmose segment (space segment (SS)), kontrollsegment (control segment (CS)) ja kasutaja segment (user segment (US)). Kosmose segment Kosmose segment koosneb orbiidil olevatest GPS satelliitidest. GPS süsteem on üles ehitatud 24. satelliidile mis on võrdselt jaotatud kuuele orbiidile. Orbiidi kese paikneb maakera keskpunktis
saatmise algusaeg jne.). Kui vastuvõtja teab oma kaugust vähemalt kolmest satelliidist, arvutab ta oma asukoha, kasutades trilateratsiooni meetodit (vähemalt kolme satelliiti on vaja, et määrata oma asukoht tasapinnal (pikkus- ja laiuskraad), nelja satelliidi olemasolul ja sobival paiknemisel saab määrata ka kõrguse merepinnast). Vastuvõtja kella täpsustatakse satelliidilt tuleva signaali järgi (satelliidil on peal 4 ülitäpset aatomkella korraga kasutusel vaid 1). Süsteemi segmentatsioon NAVSTAR GPS koosneb kolmest osast. Need on kosmose segment (space segment (SS)), kontrollsegment (control segment (CS)) ja kasutaja segment (user segment (US)). Kosmose segment Kosmose segment koosneb orbiidil olevatest GPS satelliitidest. GPS süsteem on üles ehitatud 24. satelliidile mis on võrdselt jaotatud kuuele orbiidile. Orbiidi kese paikneb maakera keskpunktis