GPS (Global Positioning System)

Til jer, der gerne vil have en forklaring af GPS, så her er et forsøg på at gøre det forståeligt for de fleste.

Kan man bare det der med engelsk, kan man læse meget mere på bl.a.: http://www.colorado.edu/geography/gcraft/notes/gps/gps.html

GPS består af 24 satellitter, der kredser om jorden i seks forskelige kredsløb d.v.s 4 i hvert kredsløb. Derudover er der reservesatellitter i kredsløb, hvis en satellit skulle gå i stykker. Et kredsløb tager ca. 12 timer.
Se her for et billede:http://www.colorado.edu/geography/gcraft/notes/gps/gif/orbits.gif

Til at styre satellitterne og kontrollere at de virker efter hensigten, er der etableret en række kontrolstationer rundt om i verden.
Se her for et billede:http://www.colorado.edu/geography/gcraft/notes/gps/gif/gpscont.gif

Signalerne fra satellitterne udsendes med så lav en effekt, at man ikke kan skelne signalerne fra baggrundsstøjen også kaldet Pseudo Random Noise (PRN). Det afhjælper man ved at kode signalerne, så modtageren alligvel kan finde signalet. Hver satellit har en bestemt kode, som modtageren bruger til at skelne signalet fra støjen. Den samme kode bruges til give hver satellit et nummer til identifikation.

Hver satellit sender signaler på to forskellige frekvenser nemlig L1 og L2. L1 bruges til at udsende navigations data for SPS (Standard Positioning Service) samt en almanak over de forskellige satellitters kredsløb. L2 bruges til at udsende navigations data for PPS (Precise Positioning Service).

PPS er beregnet til militær brug og enkelte civile brugere der er godkendt af den amerikanske regering. SPS er tilgængelig for alle.

Usikkerhed:
SPS har en usikkerhed på op til 100 meter vandret, 156 meter lodret. Omsat til noget anvendeligt kan man sige at GPSens position er inden for 0,1 sømil af, hvor man i virkeligheden er. Disse tal er med en usikkerhedsfaktor, som amerikanerne har lagt ind i systemet, for at det ikke skulle kunne bruges til at styre fremmede missiler eller sådan noget. Denne faktor kaldes for S/A. Så vidt jeg ved, er den i øjeblikket slået fra, men amerikanerne kan jo til enhver tid slå den til igen. Det vil sige, at uden S/A er usikkerheden i nærheden af 30 meter. Med DGPS kan man komme ned på en usikkerhed omkring 2 meter, hvilket er mere nøjagtigt end de fleste kort.

Modtageren udregner sin position ved at måle hvornår den modtager signalerne fra satellitterne. Normalt kræver det, at modtageren kan "se" 4 satellitter. Derefter løser den 4 ligninger med 4 ubekendte for at bestemme Længde, Bredde, Højde og Tid. Det gør den, ved at den ved, hvor alle satellitter befinder sig på et givet tidspunkt. Ud fra de signaler den modtager, kan den beregne en afstand til den enkelte satellit, og ved at samenligne de 4 kugleflader, der svarer til en given afstand, beregner den en position.
Se her for et billede:http://www.colorado.edu/geography/gcraft/notes/gps/gif/figure09.gif

Hvis ens modtager kan indstilles til en fast antennehøjde, kan man med fordel indstille den til den højde ens antenne sidder i. Det gør, at der kun skal bruges tre satellitter.

Udarbejdet af: Michael H. H. Larsen, Bagsværd.