Satellittene i bane rundt jorda gjør det mulig å finne fram uten kart og kompass på jorda.
SOS: Om uhellet skulle være ute, er det greit å kunne oppgi nøyaktig posisjon.
GPS posisjonering
Autopilot (Bilde: TomTom)

I posisjon for ferien

  • innsiktit

GPS



- NAVSTAR er det offisielle amerikanske navnet på GPS.

- Den første GPS-satellitten ble skutt opp og satt i bane i 1978.

- Full dekning med 24 satellitter i 1994.

- Hver satellitt har en levetid på ca 10 år. Nye bygges stadig og blir satt i bane.

- En GPS-satellitt veier ca 900 kg og er ca fem meter i diameter med solcellepanelet.

- Sendereffekten er 50 watt eller mindre.



De 24 satellittene går i bane rundt jorden ca 19.000 km over oss. De er i konstant bevegelse og gjennomfører to omløp rundt jorden på mindre enn 24 timer.

Satellittene beveger seg med en på hastighet på rundt 11.000 km/h. GPS-satellittene drives av solenergi. Små styreraketter på hver satellitt er med på å holde dem på riktig kurs.

Feilkilder

- Ionosfæriske og troposfæriske forsinkelser, dvs. at satellittsignalene forsinkes når de passerer gjennom atmosfæren. GPS-systemet bruker en innebygd modell som kalkulerer en gjennomsnittlig forsinkelse og delvis korrigerer denne type feil.

- Flerveissignal oppstår når GPS-signalet reflekteres av objekter som høye bygninger eller store klippeoverflater før det når mottakeren.

- Mottaker klokkefeil betyr at mottakerens innebygde klokke ikke er så nøyaktig som atomklokkene om bord på GPS-satellittene.

- Bane feil er også kjent som efemeride (astronomisk dagbok) feil. Dette er unøyaktigheter i satellittens rapporterte plassering.

- Antall synlige satellitter – jo flere satellitter en GPS-mottaker kan se, desto bedre blir nøyaktigheten. Bygninger, terreng eller tett skog kan blokkere signalene. GPS-mottakere virker ikke innendørs, under vann eller under bakken.

- Satellitt geometri/skygge. Ideell satellittgeometri er når satellittene plasseres med store vinkler i forhold til hverandre. Dårlig geometriske resultater blir det når satellittene plasseres på en linje eller i en tett gruppering.

GPS står for Global Positioning System.

Det er opprinnelig et militært amerikansk posisjoneringssystem, som på 80 tallet også ble stilt til disposisjon for sivilt bruk – og til og med helt gratis.





Priskutt

Det er først de senere år at prisen på mottakerutstyret er blitt så lav at GPS er blitt en attraktiv duppedings også for private brukere.

For profesjonell anvendelse ble GPS tatt i bruk til ulike samfunnsnyttige formål så snart de amerikanske militærmyndighetene gjorde systemet åpent tilgjengelig.

Nyttig for Norge

Med våre store land- og havområder, liten og spredt befolkning og vanskelige værforhold, har Norge spesielt stor nytte av navigasjons- og posisjonshjelpemidler av denne typen.

Hurtigbåter langs trange norske farvann, aktiviteter i Nordsjøen, fly som skal lande på en av de mange norske småflyplassene, snøbrøyting av veier på fjelloverganger og diverse nødtjenester er bare noen eksempler på mangfoldet av GPS-anvendelser.

Det har utviklet seg en sterk norsk industri knyttet til GPS. Som eksempler kan vi nevne Fugro-Geoteam som benytter GPS i forbindelse med seismiske undersøkelser over hele verden. Kongsberg Seatex spesialiserer seg på sporing av skip via satellittnavigasjon, og Park Air systems leverer tjenester innenfor kommunikasjon, navigasjon og overvåking til luftfartsindustrien.





Slik virker det

GPS-satellittene går i nøyaktig bestemte baner og sender kontinuerlig ut radiobølgesignal på to bestemte frekvenser i UHF-båndet.

GPS-mottakeren tar imot denne informasjonen og bruker tre-punkts kryssjekking for å kalkulere brukerens nøyaktige plassering. Dette skjer ved at GPS-mottakeren sammenlikner tidspunktet et signal er sendt fra en satellitt med tidspunktet det ble mottatt.

Tidsforskjellen forteller hvor langt unna satellitten er. Med avstandsmål fra noen flere satellitter fastsetter GPS-mottakeren brukerens posisjon og viser den på enhetens elektroniske kart.

Triangulering

En GPS-mottaker må være låst på signalet fra minst tre satellitter for å kalkulere en to-dimensjonal posisjon, det vil si breddegrad og lengdegrad samt sporbevegelse. Med fire eller flere satellitter i sikte, fastsetter mottakeren en tre-dimensjonal posisjon (breddegrad, lengdegrad og høyde).

Etter at brukerens posisjon er fastsatt, kalkulerer GPS-enheten annen informasjon, slik som fart, peiling, spor, tur lengde, avstand til destinasjon med mer.





Nøyaktighet

Dagens GPS-mottakere er etter hvert blitt svært nøyaktige på grunn av et stort antall parallelle mottakerkanaler. Evnen til å låse signalene fra satellittene er også bedre, selv i tett skog og bymessige strøk med høye bygninger. Men atmosfæriske forstyrrelser og andre feilkilder kan virke inn på nøyaktigheten. En nøyaktighet på 15 meter er vanlig for mange mottakere.

Et system som går under betegnelsen Wide Area Augmentation System (WAAS) kan bedre nøyaktigheten helt ned mot tre meter. Ytterligere nøyaktighet oppnås med såkalt differensiell GPS. Dette er et korrigeringssystem som består av et nettverk av tårn som mottar GPS-signaler og sender et korrigert signal fra radiofyrssendere. For å motta det korrigerte signalet trenger brukeren en differensialmottaker og antenne i tillegg til GPS-mottakeren.

Galileo neste

GPS-systemet drives som nevnt av U S. Departement of Defense. De har dermed full kontroll. Inntil år 2000 var det kun et bevisst forringet signal til disposisjon for andre brukere som bare ga en meget begrenset nøyaktighet.

Europeiske land har tatt konsekvensen av dette og satt i gang utvikling av sitt eget system, Galileo, for å frigjøre seg fra amerikansk militær kontroll. Den første testsatellitten ble skutt opp i romjulen, men først i 2008 begynner oppskytingen av de ordinære satellittene.

Galileo skal bestå av 30 satellitter. Det skal kunne brukes sammen med dagens amerikanske GPS-system.

Det betyr i praksis at vi om noen år har et navigasjonssystem med langt bedre dekning enn i dag fordi det vil være dobbelt så mange satellitter som kan brukes til posisjonsberegninger. Høye hus og dype skoger vil ikke lenger skygge for satellittsignalene.