Не только геолокация. Эксперты рассказали о нестандартных способах применения GPS (видео)

Cистему GPS можно применять не только для навигации и определения местоположения, но и в других жизненно важных целях. О новых технологиях рассказали в ролике на YouTube канале SciShow.

Система глобального позиционирования (Global positioning system) работает благодаря 31 спутнику, которые вращаются на расстоянии около 20 тысяч километров над Землей. Они отправляют на поверхность планеты сигналы, которые улавливают модули в смартфонах, бортовых компьютерах автомобилей и других устройствах для определения расстояния. Сравнивая данные с четырех и более спутников, гаджет определяет свое местоположение с погрешностью в 1-10 метров.

Научные приемники созданы по более продвинутой технологии, которая фиксирует геолокацию с точностью до нескольких миллиметров. Такая чувствительность приборов позволяет следить даже за тем, как двигается почва, а значит — рассчитывать силу землетрясений вместо сейсмометров. Последние из-за перегрузки часто ошибаются при толчках магнитудой от 8 баллов и выше, что особенно критично при прогнозировании цунами.

Цунами — это огромная волна или серия волн, вызванная резким перемещением воды, в том числе в результате землетрясений. Зная силу толчков, сейсмологи могут предсказать время, когда природный катаклизм обрушится на сушу. В случае перегрузки сейсмометров, приходится ждать данных от инструментов, расположенных дальше от эпицентра, а это сокращает время для эвакуации.

В настоящее время физики изучают возможность использования GPS-датчиков для этих целей. Одна из научных групп доказала, что система могла бы точно рассчитать силу землетрясения в Индонезии в 2004 году всего за 15 минут, тогда как традиционным методам потребовались часы.

GPS также позволяет оценить количество воды на поверхности земли. Например, во время прилива или снегопада почва проседает на высоту, которую невозможно заметить невооруженным взглядом. Благодаря таким данным ученые могут определить, как много воды находится на горных хребтах — очень важный показатель изменений климата.

Еще одной особенностью являются помехи в GPS-сигналах. К примеру, во время цунами уровень океана повышается за счет высоких волн, а движение воды вызывает колебания воздуха над поверхностью, которые распространяются вплоть до ионосферы (около 80 км над Землей). Там солнечная радиация электризует атмосферу, в результате волны воздуха толкают заряженные частицы и мешают работе спутниковых передатчиков. Измерив помехи, датчики могут засечь цунами, пока оно еще далеко в открытом море.

Во время стремительных паводков капли воды или пар могут поглощать и искажать энергию GPS-сигналов. Это явление используют в Южной Калифорнии, США, чтобы точнее предсказывать катастрофы. Благодаря этой технологии специалисты обновляют прогноз каждые полчаса, вместо двух раз в день, как позволяют метеорологические дроны.

Кроме того, GPS позволяет определять, как много воды содержится в растениях на определенной территории. Чем выше их влажность, тем сильнее они поглощают энергию сигналов. Ученым удалось выяснить, насколько сухими растения были во время засух в Калифорнии с 2012 по 2014 год. Подобная информация поможет лучше понять, как погода влияет на сельскохозяйственные культуры или лесные угодья.

Ранее писали, что ученые разработали новую технологию GPS-навигации без спутников. В ее основе лежит инертное наведение при попощи модуля размером с авокадо.