Global Positioning System
Et Global Positioning System, også kendt som GPS, er et system af satellitter, der er designet til at hjælpe med at navigere på jorden, i luften og på vandet.
En GPS-modtager viser, hvor den befinder sig. Den kan også vise, hvor hurtigt den bevæger sig, i hvilken retning den bevæger sig, hvor højt den befinder sig, og måske hvor hurtigt den stiger eller falder. Mange GPS-modtagere har oplysninger om steder. GPS'er til biler har rejsedata som f.eks. vejkort, hoteller, restauranter og servicestationer. GPS'er til både indeholder søkort over havne, marinaer, lavt vand, klipper og vandveje. Andre GPS-modtagere er lavet til flynavigation, vandreture og rygsækrejser, cykling og mange andre aktiviteter. De fleste er i smartphones.
De fleste GPS-modtagere kan registrere, hvor de har været, og hjælpe med at planlægge en rejse. Under en planlagt rejse forudsiger den tiden til den næste destination.
GPS-modtagere. Folk kan bære dem for at finde ud af, hvor de befinder sig, og planlægge, hvor og hvordan de skal tage hen til det næste sted.
Sådan fungerer det
En GPS-enhed modtager radiosignaler fra satellitter i rummet i kredsløb om Jorden. Der er 31 satellitter 20.200 km over Jorden. Omløbstiden er 11 timer og 58 minutter. Hver cirkel har en radius på 26 600 km (16 500 mi) på grund af Jordens radius. Langt fra nordpolen og sydpolen kan en GPS-enhed modtage signaler fra 6 til 12 satellitter på en gang. Hver satellit indeholder et atomur, som NORAD omhyggeligt indstiller flere gange hver dag.
Radiosignalerne indeholder oplysninger om satellitens tid og position, herunder dens efemeride. GPS-modtageren trækker det aktuelle tidspunkt fra det tidspunkt, hvor signalet blev sendt. Forskellen er, hvor længe siden det er, at signalet blev sendt. Tidsforskellen ganget med lysets hastighed er afstanden til satellitten. GPS-enheden bruger trigonometri til at beregne, hvor den befinder sig ud fra hver satellits position og afstand. Normalt skal der være mindst fire satellitter for at løse de geometriske ligninger. En GPS-modtager kan beregne sin position mange gange i løbet af et sekund.
Mange billige forbrugermodtagere har en nøjagtighed på 20 meter (66 fod) næsten overalt på Jorden.
En GPS-enhed kan normalt også beregne sin aktuelle hastighed. Billige enheder som i en mobiltelefon gør dette ved at sammenligne den aktuelle position med den seneste position. Dyre enheder som f.eks. i et passagerfly anvender Doppler-effekten og er meget nøjagtige.
GPS-satellitterne kredser om jorden i fire planer, plus en gruppe over ækvator. De blå satellitter her er synlige for en GPS-modtager ved 45° nord. Røde satellitter er blokeret af Jorden.
Historie
Forskellige radionavigationssystemer har været i brug siden midten af det 20. århundrede. I 1960'erne blev der eksperimenteret med at placere radiosendere i satellitter. Et nyt system, der først blev kaldt Navstar, blev udviklet i 1970'erne af det amerikanske luftvåben. Det blev til GPS og blev kun brugt af det amerikanske militær. I 1983 udstedte præsident Ronald Reagan en ordre om at tillade alle at bruge systemet, selv om det endnu var for lille til at være særlig nyttigt. Det højeste præcisionssignal var krypteret, og kun de væbnede styrker måtte bruge det, men i 1990'erne blev det midlertidigt dekrypteret, og dette blev gjort permanent ved århundredeskiftet.
Nogle GPS-modtagere er separate enheder med deres egen strømforsyning og display. Det var de fleste i det 20. århundrede. Militære modtagere viste kun de geografiske koordinater, eller nogle havde ingen display, men gav kun koordinaterne videre til en anden maskine.
Nu er de fleste GPS-modtagere en del af mobiltelefoner, og mange er indbygget i armbåndsure, biler og andre enheder. GPS-delen i en mobiltelefon er lille og normalt dårlig, men telefonen bruger også mobilbasestationer og Wi-Fi-signaler til at hjælpe.
Andre systemer
Der findes andre systemer, der fungerer på samme måde. Et af dem blev opsat i rummet af Rusland og hedder GLONASS. Et andet, som endnu ikke er færdigudviklet, er opkaldt efter Galileo og er bygget af EU.
Spørgsmål og svar
Spørgsmål: Hvad er et globalt positioneringssystem (GPS)?
A: En GPS er et system af satellitter, der er designet til at hjælpe med at navigere på jorden, i luften og på vandet.
Q: Hvad viser en GPS-modtager?
A: En GPS-modtager viser, hvor den befinder sig, hvor hurtigt den bevæger sig, i hvilken retning den bevæger sig, hvor højt den befinder sig, og måske hvor hurtigt den stiger eller falder.
Spørgsmål: Hvilke oplysninger indeholder GPS'er til biler?
A: GPS'er til biler indeholder rejsedata som f.eks. vejkort, hoteller, restauranter og servicestationer.
Spørgsmål: Hvilke oplysninger indeholder GPS'er til både?
A: GPS'er til både indeholder søkort over havne, marinaer, lavt vand, klipper og vandveje.
Spørgsmål: Hvilke andre aktiviteter er GPS-modtagere lavet til?
A: Andre GPS-modtagere er fremstillet til flynavigation, vandreture og rygsækrejser, cykelture og mange andre aktiviteter.
Spørgsmål: Hvor findes de fleste GPS-modtagere?
A: Størstedelen af GPS-modtagerne findes i smartphones.
Spørgsmål: Hvad kan de fleste GPS-modtagere gøre?
A: De fleste GPS-modtagere kan registrere, hvor de har været, og hjælpe med at planlægge en rejse. Under en planlagt rejse forudsiger den tiden til den næste destination.
