Adakah GPS Berfungsi di Bawah Tanah?

Sejak awal abad ini, peranti GPS genggam yang ringan telah menjadi murah dan mudah didapati. Dengan memanfaatkan sinyal yang dipancarkan oleh satelit orbit, peranti kecil ini boleh menentuk lokasi anda di mana-mana bahagian bumi melalui proses triangulasi. Selepas kedudukan awal ditentukan, peranti tersebut dapat menjejak pergerakan, mengira kelajuan, dan melakukan banyak pengiraan lain. Namun, kejayaan teknologi ini bergantung pada line of sight ke satelit.

Had Penggunaan

GPS tidak berfungsi atau berfungsi terpaksa di beberapa tempat. Di dalam bangunan besar, pusat membeli-belah, atau kawasan bawah tanah seperti pasar raya bawah tanah, terowong, dan basikal, kemungkinan peranti gagal memperoleh cukup sinyal satelit sangat tinggi. Begitu juga, pendaki yang berada di bawah tembok batu atau di antara batang pokok di lembah berpendar boleh mengalami kekosongan sinyal. Ini adalah keterbatasan semulajadi bagi sistem GPS.

GPS 101

Peranti GPS memperoleh sinyal daripada satelit yang dipasang oleh angkatan tentera AS. Setiap satelit berada dalam orbit geosynchronous dan dilengkapi jam atom yang sangat tepat. GPS anda menukar sinyal ini dengan jam dalaman, menghitung jarak dan masa yang berlalu, dan kemudian mengira posisi anda. Sekiranya dapat mengunci tiga satelit, ia dapat menentukan kedudukan anda di permukaan bumi; dengan empat atau lebih, ia juga boleh menentuk ketinggian.

Dead Reckoning

Ketika peranti kehilangan sinyal, ia tidak sentiasa memaparkan mesej ralat. Setelah kedudukan pertama ditentukan, GPS terus mengira semula lokasi dalam masa nyata menggunakan kelajuan dan arah yang diketahui. Ketika masuk terowong, peranti masih tahu kelajuan, laluan, dan arah; ia kemudian menggunakan kaedah yang dikenali sebagai dead reckoning untuk membuat anggaran posisi sehingga sinyal satelit dipulih.

Alternatif dan Perangkap

Berbagai teknologi navigasi bawah tanah telah dikaji. Sebagai contoh, syarikat Jepun Aichi Steel telah menghasilkan alat yang menggabungkan medan magnet bumi dan pengimbas pantul. Dengan digabungkan dengan GPS, ia boleh menawarkan navigasi lancar di atas dan bawah tanah. Sistem terowong Swis untuk penjelajahan gua menempatkan empat pemancar di atas gua, yang dapat berhubung dengan satelit GPS secara biasa. Pemancar ini menghantar sinyal ke penjelajah, dan sistem tersebut menentuk lokasi dengan triangulasi yang tepat.