GPS

Fra Geowiki
Skift til: Navigation, Søgning
Satellit
Denne artikel omhandler GPS-systemet. For gps-modtagere, se gps-modtager

Forkortelsen GPS står for "Global Positioning System" og er et system, der kan fortælle dig din nøjagtige position, lige meget hvor på jorden du befinder dig, hvis du har en gps-modtager. Det der gør dette muligt er et system af 24 satellitter, der befinder sig i kredsløb om jorden. Disse satellitter bliver konstant overvåget af 5 jord-stationer, der er placeret rundt omkring på jorden.

Hvordan fungerer det[redigér]

20.000 km over jorden[redigér]

Hver af de 24 satellitter er placeret ca. 20.000 km oppe i sin egen bane omkring jorden, således at det tager dem 12 timer at komme hele vejen rundt. Satellitternes baner er indbyrdes placeret således, at mindst 6 af dem altid er "synlige" for en gps-modtager, ligemeget hvor på jorden den befinder dig.

Ultra præcist ur[redigér]

Hver satellit er forsynet med et ultrapræcist ur og disse ure benyttes til konstant at sende tidsinformationer til jorden sammen med en information om hvor den pågældende satellit befinder sig i rummet. Uret er så præcist at det leverer den nøjagtige tid +/- 3 nanosekunder - det er 0,000000003 sekund eller 3 milliardtedele af et sekund!

Signaler med lysets hastighed[redigér]

Signalet fra satellitten sendes til jorden med lysets hastighed, men selv ved denne hastighed er der en ganske lille forsinkelse fra signalet afsendes fra satellitten til det modtages af en gps-modtager på jorden. Det er denne lille forsinkelse, der er selve grundstammen i systemet.

3-4 satellitter for at finde positionen[redigér]

Se også artiklen om efemerider

Tiden der går fra signalet afsendes fra satellitten til det modtages på jorden, ganget med lysets hastighed gør det muligt at beregne afstanden til satellitten. Ved at benytte samme fremgangsmåde til at måle afstanden til 3 eller 4 satellitter kan man bestemme modtagerens position på længdegrad, breddegrad og endda højde over havet.

Signalet bevæger sig med lysets hastighed, som er 30 cm på et nanosekund. Selv under ideelle betingelser, hvor gps-modtageren befinder sig på flad mark uden træer og bygninger med udsigt til himlen i alle retninger, vil tidsmålingen ofte være behæftet med fejl på op til 10 nanosekunder, hvilket løst kan oversættes til en fejlvisning på nogle få meter. Ved dårlige modtageforhold bliver fejlvisningen større. Usikkerheden på højdemålingerne er under alle omstændigheder noget større end usikkerheden på positionen, hvilket bl.a hænger sammen med vinklen til satellitterne.

Flere satellitter, mere præcist[redigér]

Nogle moderne gps-modtagere har endda mulighed for at modtage signaler fra - og beregne afstanden på op til 12 satellitter samtidig! Som du kan forstå, giver det mulighed for at bestemme positionen meget nøjagtigt!

Korrektioner fra jordstationer[redigér]

Alle GPS-satellitter ved nøjagtigt hvor de er placeret i rummet i forhold til hinanden, men da jordens og månens tiltrækningskraft kan ændre satellitter baner en lille smule, bliver der fra kontrolstationer på jorden løbende sendt korrigeringer op til satellitter.

EGNOS[redigér]

Se også artiklen om EGNOS

34 særlige kontrolstationer fordelt i Europa sender løbende korrektioner om modtageforholdene for de enkelte satellitter ud via nogle geostationære satellitter (uden for selve GPS). GPS-modtagere der er i stand til at behandle de ekstra signaler fra de geostationære satellitter, kan korrigere signalerne fra GPS-satellitterne og kan derved lave nogle mere nøjagtige positionsbesemmelser. Nøjagtigheden kan typisk forbedres fra 5 meter til 2 meter når korrektionerne tages i betragtning.

Differentiel GPS[redigér]

Jo nærmere man er på en kontrolstation, jo mere nøjagtige beregninger kan ens gps-modtager lave fordi den derved kender hver enkelt satellits øjeblikkelige unøjagtighed (på grund af atmosfæriske forhold etc.). Der findes i Danmark kontrolstationer som udsender korrektioner på GPS signalerne der kan give en nøjagtighed på under en centimeter, men det kræver abonnement og specielle GPS-modtagere i 100.000+ kroners klassen at udnytte det.

Hvem har lavet det[redigér]

Målgruppen er ikke private brugere[redigér]

Som du kan forstå, udarbejder man ikke et så avanceret system med henblik på at du og jeg kan rende rundt med vores gps-modtagere på trekking-ture eller at vi skal kunne finde vej, når vi kører i bilen.

Udviklet og vedligeholdt af det amerikanske forsvar[redigér]

GPS-systemet blev oprindeligt udviklet af - og ejes stadig af det amerikanske forsvar. Under Golfkrigen blev gps-modtagere brugt i stor målestok af de amerikanske soldater. Forsvaret var dog bange for at GPS-systemet kunne misbruges af terrorister til f.eks. at guide et missil. Derfor indførte de "Selective Availability", der kort går ud på at tidsinformationenen fra satellitterne blev ændret en smule, således at systemet blev en smule ustabilt. Forsvarets gps-modtagere var dog udstyret med koder der gjorde, at de kunne kompensere for den lille ændring i tidsinformationen.

På den måde kunne amerikanerne udnytte systemets nøjagtighed, mens alle andre måtte leve med et system hvor ens beregnede position kunne ændres flere hundrede meter i alle retninger - hvilket så igen betød at man ikke rigtigt kunne bruge det til noget.

SA, eller Selective Availlability er fjernet[redigér]

Den 1. maj år 2000 valgte Clinton-regeringen af fjerne "Selective Availability" fra GPS-systemet og med et trylleslag var det præcise system tilgængeligt for alle! Læs den officielle pressemeddelelse HER.

Sprogligt[redigér]

Mange geocachere kalder deres GPS-modtager for en gps. Dansk Sprognævn anbefaler at der bruges store bogstaver (GPS) når der direkte henvises til Global Positioning System, mens der valgfrit kan bruges små bogstaver (gps) eller store bogstaver (GPS) når der mere generelt henvises til dagligdags apparater og lignende.

Eksterne henvisninger[redigér]

Kilder[redigér]