GPS - Global Positioning System

Frå Wikipedia – det frie oppslagsverket
Gå til: navigering, søk
Eit utval GPS-mottakarar for tur­nytte eller for geocaching.

Global Positioning System (GPS) er eit nettverk av minst 24 satellittar som er plassert i bane rundt jorda. Systemet gjer det mogleg for ein mottakar å finna eigen posisjon med svært stor grannsemd overalt i verda, under nær sagt alle vêrforhold. Systemet vert omtalt til dagleg som «GPS» (Global Positioning System). Det finst satellittar til ­fleire globale navigasjon-system (Global Navigation Satellite System (GNSS)), NAVSTAR er eitt av desse.

GPS var opphavleg laga for militært bruk. I 1973 beordra det amerikanske forsvarsdepartementet at det systemet skulle utviklast til navigasjon som kunne gje koordinatar i sanntid i alle tre dimensjonar (breidd, lengd og høgd). Systemet skulle mellom anna kunne brukast under alle vêrforhold og vera rombasert. Den første satellitten vart skoten opp i 1978. I 1994 vart den siste satellitten skoten opp før systemet var fullt operativt. I 1980-årane vart systemet stilt til disposisjon for sivil bruk, då fortrinnsvis innanfor sjøfart og andre maritime aktivitetar. GPS verkar under alle vêrforhold, kvar helst i verda og heile døgnet, dersom signala frå satellittane ikkje vert stoppa av massive objekt som husvegger eller fjell. Systemet er tilgjengeleg og gratis å bruka for alle.

NAVSTAR er eit akronym som står for NAVigation System using Timing And Ranging.

GPS - korleis verkar systemet[endre | endre wikiteksten]

NAVSTAR-satellittane krinsar rundt jorda to gonger per døgn i nøyaktig berekna banar, og sender radiosignal som inneheld mellom anna opplysningar om tidspunktet signalet vart sendt ut frå satellitten, om banen til satellitten og banen til andre satellittar. GPS-mottakaren tek imot denne informasjonen og reknar ut sin eigen posisjon ut frå avstand og posisjon i tilhøve til satellittane den tek imot signal frå. Signal frå tre satellittar gjev ein todimensjonal posisjon: breidd og lengd. Viss mottakaren har kontakt med fire satellittar eller meir, kan posisjonen rapporterast i tredimensjonalt format: breidd, lengd og høgd. Satellittane inneheld særs nøyaktige atomur, og på bakgrunn av skilnaden kan GPS-mottakaren samanlikna tidspunktet eit signal er send frå ein satellitt med tidspunktet det vart motteke. Tidsforskjelen fortel GPS-mottakaren kor langt unna satellitten er. No, med avstandsmål frå fleire satellittar, fastset GPS-mottakaren sin posisjon. Mange mottakarar kan òg visa den eksakte posisjonen grafisk på ein kart.

Fordi tidspunkt kan visast så noggrant med GPS, kan satellittane òg brukast til å styra klokker.

Digitale kart[endre | endre wikiteksten]

Det finst fleire typar digitale kart som kan lastast inn i GPS-mottakaren, berekna for bilkjøring, navigasjon til sjøs, flyging og for fotturistar. Disse kan programmerast med veipunkter, ruter og alarmar som gjer det enklare å navigera i ukjent terreng/farvatn. I mange situasjonar er det likevel viktig å ha tradisjonelle navigasjonshjelpemiddel som papirkart, kompass, klokke, passar og linjal i tilfelle straumforsyning eller radiosignal sviktar.

Kartreferansar[endre | endre wikiteksten]

GPS-mottakerene kan gje posisjonsavgjerd i ei stort mengd typar kartreferansar. Den vanlegaste internasjonalt er gradar og desimalminutt (desimalgradar og dessutan gradar, minutt og sekund verta òg brukt), nord eller sør og øst eller vest. UTM-koordinatar er eit annan standard rutenett for heile kloden som vert brukt mykje på gradteigskart (t.d. dei norske topografiske karta i målestokk 1 : 50 000). Dette vert m.a. brukt av militæret, AMK-sentralar, ambulansar, politi, hjelpekorps, brannvesen og skogbrannovervåkning. Det militære koordinatsystemet MGRS som er ein enklare måte å skriva dette på, vert framleis brukt på desse kartane.

Felles norsk referanse[endre | endre wikiteksten]

Noreg dekkjer sonane 32–36 i UTM-systemet, sonar 29–37 om vi tek med alle havområde. Det kan vera ei feilkjelde ved registrering av posisjonar ved bruk av GPS. Det er difor vanleg å nytta UTM sone 33 som ein felles referanse for geografiske data som skal dekka heile Noreg, og det er den som vert nytta i dei fleste digitale norske online karttenester og digitale brukarstadar som Artsobservasjoner. Dei fleste håndholdte GPS-er har likevel ikkje noko val for å gje fast UTM 33, det må stillast inn som «Brukarrutenett» i din GPS, med innstillingane:

  • Type:UTM
  • Feil forandra østlengde: +500 000 m
  • Feil forandra nordlengd: 0 m
  • Skala: +0,9996
  • Lengdgrad opphavleg: E015°00,00
  • Opphavleg breiddegrad: 0°00,00

Grannsemd[endre | endre wikiteksten]

Grannsemda for ein vanleg mottakar under særs gode tilhøve kan vera på ca. 7 meter (utan signala til­korreksjon). Signala til­korreksjon frå landbaserte GPS-stasjonar kan forbetra grannsemda ytterlegare til nokon centimeter, men dette krev spesialutstyr. GPS vert med denne grannsemda brukt til blant anna veibygging, tomteoppmåling og brøyting av veg. Før 2. mai 2000 var den sivile posisjon sin­signalet av militære omsyn sett til grensa til ei­nedre grannsemd på ca. 100 meter, men etter denne datoen har alle tilgjenge til eit meir presist signal.

I Europa vart det satellittbaserte korreksjonssystemet EGNOS erklært operativt 1. oktober 2009. Fleire år før detta var mange mottakarar klåre for å motta slike signal. For dei mottakarane som kan handsama desse korreksjon sin­signala, vert grannsemda forbetra til rundt 2 meter.

Virkemåten[endre | endre wikiteksten]

Ein GPS-mottakar må låsast på signalet frå minst tre satellittar for å kalkulera ein to-dimensjonal posisjon (breidd, (nord/sør) og lengd, (aust/vest)) og rørsle. Med fire eller fleire satellittar i sikte, set fast mottakaren sin tre-dimensjonale posisjon (breidd, lengd og høgd). Etter at posisjonen er sett fast, kan GPS-eininga kalkulera annan informasjon, slik som fare, peiling, spor, turlengde, avstand til destinasjon, soloppgang og solnedgang.

NAVSTAR krev svært nøyaktige tidsberegninger. For at GPS-systemet skal verka, er det naudsynt å ta omsyn til relativistisk tidsforskyvning, eit fenomen forbunde med relativitetsteorien, både den spesielle og den generelle. I korte trekk går dette ut på at eitt sekund for ein observatør på jorda, ikkje er den same tidslengden som eitt sekund for ein satellitt med enorm fart i bane rundt jorda – eller omvendt. Dermed vert beregningen av tidspunkt og tidsforskjeller endå meir komplisert, og noko ein absolutt må ta omsyn til i beregningen av posisjon. GPS er difor eit håndfast bevis for at dei relativistiske rørsle si­likningane er korrekte.

Militært bruk[endre | endre wikiteksten]

Det var det amerikanske forsvaret som byrja å bruka NAVSTAR GPS, blant anna til styring av missil (eksempelvis Tomahawk-missil) og bombar (JDAM). Det vert òg brukt til navigerings­system ombord i fly, båtar og liknande.

Det norske forsvaret har gjort forsøk på å «jamma» GPS-systemet ved å setja opp ein falsk GPS-stasjon som medvite sende feilinformasjon.

Privat nytte[endre | endre wikiteksten]

GPS er i dag i utstrakt sivil bruk, i bilar, fly, båtar og for turgåere. Dei leiande produsentane av GPS-mottakarar for privat bruk er: Garmin, Magellan, Mio og TomTom.


GPS har òg gjeve blinde og svaksynte eit høve å røra seg i ukjende omgivnader utan leier. (Artikkel om GPS for synshemmede)

Referansar[endre | endre wikiteksten]

Sjå òg[endre | endre wikiteksten]

  • Assisted Global Positioning System (A-GPS)
  • GLONASS
  • LORAN – bakkebasert radionavigasjon
  • Radio
  • Radiostyrt ur
  • Carputer
  • Bilnavigasjon
  • Geocaching – eit spel, ein sport eller ein fritidsaktivitet som inneber bruk av ein satellittnavigator (GPS-mottakar) i ei form for skattejakt etter utlagde turbokser, innehaldande minimum ein loggbok. Geocachere (deltagerne i spelet/sporten) som finn boksen loggar besøket sit i loggboken.

Kjelder[endre | endre wikiteksten]

Broom icon.png Denne artikkelen kan ha godt av ein språkvask, som reinskar opp målføringa og/eller innfører same språkstilen overalt.