The post has been translated automatically. Original language: Russian
How does GPS work if the satellites are in space?
At first glance, it seems strange: how can satellites located about 20,000 km from Earth determine your location with an accuracy of several meters? But the principle is quite simple.1. Satellites are constantly "telling" where they are.Each GPS satellite continuously transmits two important messages: its exact coordinates in space and the very precise time of sending the signal (thanks to the atomic clock on board). The radio signal travels at the speed of light - about 300,000 km/s.2. The phone measures the arrival time of the signalLet's say the signal went for 0.07 seconds. The phone calculates the distance: 300,000 x 0.07 = 21,000 km. This means that you are somewhere on a sphere with a radius of 21,000 km around this satellite. But where exactly is still unknown.3. You need several companions.If you connect:to 1 satellite - only the distance to it is knownBy 2 satellites, there are much fewer possible points.to 3 satellites - it is possible to determine the position on the Earth's surfacefor 4 satellites, the error of the phone's internal clock is additionally corrected, and the coordinates become accurate.This method is called trilateration.
Why shouldn't a phone's clock be atomic?
Atomic clocks are very expensive, so the phone doesn't have them. Instead, the phone receives signals from at least 4 satellites and mathematically calculates not only its position, but also the error of its watch. This keeps GPS very accurate.
Why does GPS work even from space?
GPS does not "look" at the Ground. Satellites just send radio waves in all directions. If the receiver is (phone, airplane, ship, or even spacecraft) It can receive signals from several satellites at once, and it will be able to determine its location.
Who created GPS and when?
GPS was not invented by one person - it is the result of the work of a large team of engineers and scientists from the US Department of Defense. The main people who are considered the creators of GPS are: Bradford Parkinson is considered the "father of GPS." It was he who led the creation of the NAVSTAR GPS system in the 1970s. Roger L. Easton suggested using satellites with very accurate atomic clocks. Ivan Goeting - developed the idea of global satellite navigation and helped to form the concept of the future system.1973 - The US Department of Defense officially launched the GPS project.1978 - the first experimental GPS satellite was launched into orbit.1995 - the system became fully operational worldwide.2000 - The United States turned off artificial accuracy degradation for civilian users, and GPS became much more accurate for everyone.
Почему самолёт весом сотни тонн не падает?
Самолёт весом в сотни тонн не падает, потому что при движении его крылья создают подъёмную силу, которая уравновешивает силу тяжести. Вес сам по себе не означает, что объект обязательно упадёт, важно, какие силы действуют на него. Главную роль играют крылья. Когда самолёт летит вперёд, воздух обтекает крыло. Форма крыла и его небольшой угол к потоку воздуха заставляют воздух отклоняться вниз. В ответ воздух действует на крыло вверх - это и есть подъёмная сила. Представь руку, высунутую из окна машины. Если наклонить ладонь, поток воздуха начинает толкать её вверх. С крылом происходит похожее явление, только гораздо эффективнее. На самолёт действуют четыре основные силы:
Сила тяжести - тянет вниз,
Подъёмная сила - поднимает вверх,
Тяга двигателей - толкает вперёд,
Сопротивление воздуха - тормозит движение.
Когда подъёмная сила становится равной или больше силы тяжести, самолёт удерживается в воздухе. Например, Boeing 747 может весить около 400 тонн при взлёте. Но его огромные крылья имеют площадь примерно 540 м², а скорость при взлёте достигает 250-300 км/ч. При такой скорости крылья создают подъёмную силу в миллионы ньютонов, чего достаточно, чтобы поднять весь самолёт. Поэтому правильнее сказать не "самолёт слишком тяжёлый, чтобы летать", а "самолёт летит достаточно быстро, чтобы его крылья создавали силу, превышающую его огромный вес". Именно поэтому даже самолёты массой в сотни тонн могут уверенно держаться в воздухе.
Share
