Teknologi Sistem Pemosisian Global memberi makan perangkat navigasi elektronik dengan data lokasi yang membantu memandu pesawat, kapal, kendaraan, atau pejalan kaki menuju tujuan mereka. GPS menggunakan beberapa perhitungan yang cukup rumit, sebagian besar didasarkan pada penggunaan surveyor trigonometri. Satelit di ruang angkasa mengirimkan sinyal dengan waktu yang tepat ke penerima GPS, yang menentukan garis lintang, garis bujur, dan ketinggian hingga beberapa meter.
Satelit
Sistem GPS menggunakan 24 satelit di orbit Bumi, masing-masing mentransmisikan sinyal kode unik ke penerima yang berada di bumi. Setiap satelit memiliki jam atom yang mengukur waktu secara akurat hingga 8 miliar detik per hari, menurut GPS.gov. Untuk mendapatkan lokasi yang tepat, penerima harus menerima sinyal langsung dari empat satelit yang berbeda secara bersamaan. Garis imajiner ke satelit dari unit GPS dan antara setiap satelit membentuk sisi dari beberapa segitiga yang digunakan penerima untuk perhitungan trigonometri.
Waktu dan Jarak
Untuk menggunakan trigonometri untuk menentukan lokasi, Anda memerlukan panjang setidaknya salah satu sisi segitiga. Perangkat GPS melakukan ini dengan menghitung waktu yang dibutuhkan sinyal satelit untuk mencapainya. Karena kecepatan sinyal radio sama dengan kecepatan cahaya, unit secara akurat menentukan jarak ke satu satelit dengan mengalikan waktu tempuh sinyal dengan kecepatan cahaya.
Hukum Kosinus
Aturan trigonometri yang disebut Hukum Cosinus memungkinkan penerima GPS menghitung jaraknya dari setiap satelit. Hukum Cosinus berlaku untuk teknologi GPS sebagai berikut:
d^2 = Re^2 + Rs^2 + 2KembaliRs*Cos(L)
Di sini, "d" adalah jarak dari satelit ke penerima, "Re" adalah jari-jari Bumi, "Rs" adalah jari-jari orbit satelit, dan "L" adalah sudut yang terbentuk antara garis lurus dari pusat bumi ke satelit dan dari pusat bumi ke penerima GPS.
Berpotongan Spheres
Jarak ke satu satelit menempatkan penerima GPS di dalam bola imajiner yang radiusnya adalah jarak. Satelit kedua mempersempit ini ke lingkaran yang terbentuk di mana dua bola berpotongan. Jarak dari tiga satelit menghasilkan tiga bola yang berpotongan di satu titik. Satelit keempat menetapkan lokasi penerima GPS di Bumi, bersama dengan ketinggian perangkat.
