Global Positioning System (GPS), på norsk globalt posisjoneringssystem, er et begrep som betyr satellittbasert navigasjonssystem. Det brukes i dagligtale om NAVSTAR, det nettverket av minst 24 satellitter som er plassert i bane rundt jorden av det amerikanske forsvaret.
GPS var opprinnelig laget for militært bruk. I 1973 beordret det amerikanske forsvarsdepartementet at det skulle utvikles et navigasjonssystemsystem som kunne gi koordinater i sanntid i alle tre dimensjoner (lengde, bredde og høyde). Systemet skulle blant annet kunne brukes under alle værforhold og være rombasert. Den første satellitten ble skutt opp i 1978. Den siste i 1994. I 1980-årene ble systemet stilt til disposisjon for sivil bruk, da fortrinnsvis innenfor sjøfart og andre maritime aktiviteter, samt jakt og friluftsliv. GPS virker under alle værforhold, hvor som helst i verden og hele døgnet, såfremt signalene fra satellittene ikke stoppes av massive objekter som husvegger eller fjell. Systemet er tilgjengelig og gratis å bruke for alle.
Innhold |
rediger GPS-systemets virkemåte
GPS-satellitter kretser rundt jorden to ganger pr. døgn i en meget nøyaktig bane og sender radiosignaler til jorden. GPS-mottakeren tar imot denne informasjonen og bruker tre-punkts kryssjekking for å kalkulere brukerens nøyaktige plassering. Dette gir en to-dimensjonal posisjonsangivelse, lengdegrad og breddegrad. Hvis mottakeren har kontakt med fire satellitter eller mer, kan posisjonen rapporteres i tre-dimensjonalt format – lengde, bredde og høyde. Satellittene inneholder meget nøyaktige atomklokker, og på bakgrunn av forskjellen mellom disse kan GPS-mottakeren sammenligne tidspunktet et signal er sendt fra en satellitt med tidspunktet det ble mottatt. Tidsforskjellen forteller GPS-mottakeren hvor langt unna satellitten er. Nå, med avstandsmål fra noen flere satellitter, fastsetter GPS-mottakeren brukerens posisjon. Mange mottakere kan også vise den eksakte posisjonen grafisk på et kart.
Nøyaktigheten for en vanlig mottaker under gode forhold kan være på ca. 3 meter. Korreksjonssignaler fra landbaserte GPS-stasjoner kan forbedre nøyaktigheten ytterligere til noen centimeter. GPS blir med denne nøyaktigheten brukt til blant annet veibygging, tomteoppmåling og brøyting av vei. Før 2. mai 2000 var det sivile posisjonssignalet av militære hensyn satt til en nedre nøyaktighetsgrense på 100 meter, men etter denne datoen har alle tilgang til det presise signalet.
En GPS-mottaker må være låst på signalet fra minst tre satellitter for å kalkulere en to-dimensjonal posisjon (breddegrad, nord/sør og lengdegrad, øst/vest) og sporbevegelse. Med fire eller flere satellitter i sikte, fastsetter mottakeren brukerens tre-dimensjonale posisjon (bredde, lengde og høyde). Etter at brukerens posisjon er fastsatt, kalkulerer GPS-enheten annen informasjon, slik som fart, peiling, spor, turlengde, avstand til destinasjon, soloppgang og solnedgang.
GPS-systemet krever svært nøyaktige tidsberegninger. For at GPS-systemet skal virke, er det nødvendig å ta hensyn til relativistisk tidsforskyvning, et fenomen forbundet med relativitetsteorien, både den spesielle og den generelle. I korte trekk går dette ut på at ett sekund for en observatør på jorden, ikke er den samme tidslengden som ett sekund for en satellitt med enorm fart i bane rundt jorden – eller omvendt. Dermed blir beregningen av tidspunkt og tidsforskjeller enda mer komplisert, og noe man absolutt må ta hensyn til i beregning av posisjon. GPS er derfor et håndfast bevis for at de relativistiske bevegelsesligningene er korrekte.
rediger Militært bruk
Det var de militære som begynte å bruke GPS, blant annet til styring av missiler (eksempelvis Tomahawk-missiler) og bomber (Paveway). Det brukes også til navigeringssystemer ombord i fly, båter og liknende.
Det norske forsvaret har gjort forsøk på å «jamme» GPS-systemet ved å sette opp en falsk GPS-stasjon som bevisst sendte feilinformasjon.
rediger Privat bruk
GPS er i dag i utstrakt sivil bruk, i biler, fly, båter og for turgåere. De to ledende produsentene av GPS-mottakere for privat bruk er Garmin og Magellan.
rediger Se også:
rediger Eksterne lenker
- Radionavigasjon (DGPS) Kystverket.no
- GPS: Global Positioning Systems & Math En kort innføring i teorien bak GPS.
- GPSguiden.no Norsk GPS-Wiki.
- GPS.no Stort norsk nettsted om GPS.
