Jak satelity śledzą telefony komórkowe? [Technologia wyjaśniona]

Czy zastanawiałeś się kiedyś, jak satelity mogą śledzić telefony komórkowe? Wygląda na to, że są tak daleko, ale mogą być dokładne z odległości około 15 metrów. Jak to się robi??

Kluczem do śledzenia dowolnego sygnału, niezależnie od tego, czy jest to sygnał komórkowy czy radiowy, jest tak zwana trilateracja. W celu trilateracjiaby korzystać z niego efektywnie, Twój telefon musi odbierać o godzinie najmniej 3 satelity - 4 lub więcej, jest lepszy.

Twój telefon z funkcją GPS odbiera nieprzerwany sygnał z satelitów, zawierający informacje takie jak czas wysłania sygnału i informacje o orbicie satelity. Na tej podstawie odbiornik GPS telefonu oblicza Twoją pozycję na podstawie szerokości i długości geograficznej. Może również obliczyć aktualną prędkość na podstawie czasu między odczytami i pokonanej odległości.

Jak dokładnie działa ta trilateracja?

Jak satelity śledzą telefony komórkowe?

Wyobraź sobie stożek rozciągający się w dół od każdego z trzech satelitów pokrywających twoją lokalizację. Stożki te tworzą elipsy, zbliżone do okręgów, kiedy trafiają w Ziemię. Teraz masz trzy przecinające się koła. Środki tych okręgów są następnie używane w równaniu trójnikowym, aby z grubsza określić, gdzie jesteś. Punktem przecięcia się wszystkich trzech okręgów jest twoja pozycja. Zobaczmy, jak to może wyglądać w uproszczonym widoku.

Rzeczywiste równanie jest bardziej złożone, niż pozwala na to zakres tego artykułu. Myślę jednak, że da ci to dobre zrozumienie na wysokim poziomie, jak to wszystko działa.

Ponieważ system GPS wykorzystuje od 24 do 32 globalnych satelitów pozycjonujących, twoją pozycję można ustalić niemal w dowolnym miejscu na Ziemi. Spójrz na poniższą animację, a zobaczysz, jak wiele satelitów może transmitować jednocześnie do twojego telefonu. Gdy 4 lub więcej satelitów przesyła sygnał do twojego telefonu, obliczenia są znacznie dokładniejsze. Początkowo odbiorniki GPS mogły używać danych z 4 lub 5 satelitów jednocześnie. Teraz mogą użyć nawet 20.

To, co może powstrzymać śledzenie, to wszystko, co zablokuje pole widzenia. Na przykład, jeśli jesteś w budynku, z dala od okna, satelity nie mogą komunikować się z twoim telefonem komórkowym. Więc to nie jest niezawodny system.

Nie wszystkie telefony mają sprzęt do śledzenia satelitarnego, ale wiele z nich ma. BlackBerry i Treo to popularne marki telefonów komórkowych, które mają modele z możliwością śledzenia satelitarnego. Jeśli Twój telefon ma GPS, ale nie wykorzystuje satelitów do trójstronności, to w celu ustalenia Twojej lokalizacji korzysta z trójramienności wież komórkowych, a nawet WiFi. Ta sama zasada, nieco inne technologie.

W jaki sposób telefon obliczy Twoją pozycję, w jaki sposób informuje innych o jej pozycji? Nie byłem w stanie znaleźć ostatecznej odpowiedzi, ale jestem przekonany, że robi to za pośrednictwem sygnału komórkowego, gdy wykonywane jest połączenie lub SMS. Założę się, że jeden z naszych czytelników ma odpowiedź na to pytanie.

Co ciekawe, cały globalny system pozycjonowania satelitów jest zarządzany przez 50. skrzydło kosmiczne sił powietrznych Stanów Zjednoczonych z siedzibą w Kolorado. System istnieje już od dłuższego czasu i został udostępniony opinii publicznej podczas administracji prezydenta Reagana.

Oczywiście są ludzie, którzy obawiają się, że śledzenie ich lokalizacji przez telefon doprowadzi do pewnego rodzaju inwigilacji. Osobiście tego nie widzę. Ile telefonów komórkowych jest na świecie? Jakiego rodzaju ogromnej farmy serwerów potrzebujesz, aby śledzić to wszystko?

Mówiąc bardzo ogólnie, jeśli organy ścigania chcą lub potrzebują śledzić Twój telefon, wówczas należy uzyskać nakaz i przekazać go przewoźnikowi. Istnieją sytuacje wyjątkowe, w których proces ten jest przyspieszony i może nie obejmować procedury pełnego nakazu. Na pewno widziałeś przynajmniej jedną historię o tym, jak znaleziono osobę osieroconą lub porwaną za sprawą usług GPS w telefonach komórkowych. Ze względu na wszystkie te zabezpieczenia system jest w zasadzie wolny od nadużyć, a technologia, która naprawdę wzbogaca nasze życie.

Kredyty graficzne: 50th Space Wing, Wikimedia Commons