Жизнь уже никогда не будет прежней. Смартфоны и мобильные телефоны; планшеты, компьютеры и ноутбуки; умные часы и другие гаджеты слишком прочно вошли в нашу жизнь, предоставляя нам максимум самой разной информации изо дня в день. Разнообразные каналы, средства коммуникации и передачи данных окружили планету со всех сторон. Среди всего этого электронного разнообразия GPS  играет не последнюю роль и предоставляет нам точные координаты. И как люди раньше без этого обходились? А все ли знают сейчас, как вообще работает GPS? И что это такое? В данной статье постараемся дать максимально понятное объяснение о том, как работает навигационная система GPS - это действительно очень интересно!

Как работает GPS на мобильных телефонах?

  • Принцип работы любой навигационной системы можно описать следующим образом: на орбите летает несколько спутников, которые представляют из себя максимально точные летающие атомные часы с антеной и солнечной батареей. Они излучают радиосигнал, в котором содержиться точное время. Этот сигнал движется к приемнику со скоростью света. В качестве приемника может выступать смартфон, планшет или специальный навигатор. Внутри смартфона есть мобильный процессор, который отвечает не только за вычисления. Одной из важных частей процессора является модем - он принимает сигнал от вышек сотовой связи, Wi-Fi, блютуз и многое другое. Иногда такой модем не являться частью процессора, а представляет из себя отдельный чип на плате. Когда модем в смартфоне получает сигнал от GPS спутника, он сопоставляет время отправленное спутником и свое время, а после этого определяет разницу. Таким образом, зная скорость сигнала и время, которое потребовалось на его прохождение, приемник вычисляет на каком расстоянии от него находится спутник.
  • Имея три набора данных от трех разных спутников и зная их точное положение на земной орбите можно вычислить координаты приемника. Спутники двигаются на постоянной орбите с постоянной скоростью и их координаты в каждый отрезок времени известны с высокой точностью. Эти данные собраны в таблицы, которые имеют название “альманахи”. Такими таблицами должен обязательно располагать любой спутниковый приемник до начала изменений. В случае со смартфоном, альманах хранится в прошивке радиомодуля. Имея минимум три набора данных с трех разных спутников появляется возможность определить местоположение приемника. Однако для получения более точных результатов и во избежание ошибок (которые все-таки являются возможными), всегда используются данные четвертого спутника. Таким образом, данные с 4-х спутников - это тот минимальный набор данных, который необходим для работы GPS функции. Так, чем больше спутников может видеть надежный смартфон, тем быстрее и точнее он сможет определить свое местоположение. Именно с этой целью производители чипов внедряют в свои устройства поддержку максимального количества навигационных систем.
  • Для того, чтобы определить сколько конкретно спутников может определить каждый конкретный смартфон, необходимо воспользоваться данными специального приложения - например, GPS Test. Если во время проверки смартфон видит много спутников за короткое время, значит такой смартфон хорошо принимает данные спутников GPS. В современных смартфонах по умолчанию существует поддержка GPS, GLONASS и Бэйду. В последнее время к этому списку можно добавить и европейскую сеть Galileo. За счет такого количества навигационных систем, современные сенсорные телефоны, они же смартфоны, могут собирать информацию о местоположении с разных спутников всех доступных навигационных систем, консолидировать полученные данные и выдавать пользователю смартфона максимально точный и качественный результат.
  • Навигация в смартфонах не ограничивается лишь спутниками GPS. Для того, чтобы повысить скорость и точность навигации, часто используются дополнительные данные с вышек самой мобильной связи. По этим данным, мобильные телефоны определяют свое местоположение с точностью от 200 до 1500 метров, после чего подгружает данные из сети о имеющихся спутниках в данный момент в данном месте, и на основе полученной информации максимально эффективно и целенаправленно принимают необходимый сигнал.