Hva er GPS?

 

 

 

 

 Denne siden er en oversettelse av Garmin sin tilsvarende side på engelsk.

Global Positioning System (GPS) er et satellitt basert navigasjonssystem som består av et nettverk av 24 satellitter som er plassert i bane rundt jorden av U S. Departement of Defense. GPS var opprinnelig laget for militært bruk, men i 1980 årene, ble systemet stilt til disposisjon for sivil bruk. GPS virker under alle værforhold, hvor som helst i verden, 24 timer i døgnet. Der er ikke noen abonnementhonorarer eller oppstartspris for bruk av GPS.

 

Hvordan virker systemet.

GPS satellitter kretser rundt jorden to ganger pr. dag i en meget nøyaktig bane og overfører signalinformasjon til jorden. GPS mottakeren tar imot denne informasjonen og bruker tre-punkts kryssjekking for å kalkulere brukerens nøyaktig plassering. I hovedsak, sammenlikner GPS mottakeren 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 og viser det på enhetens elektronisk kart.

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-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, soloppgang og solnedgang med mere.

 

 

 

 

 

Hvor nøyaktig er GPS?

Dagens GPS mottakere er ekstremt nøyaktige, på grunn av deres parallelle multikanal utforming. GARMINS 12 parallelle kanalmottakere er raske til å låse satellittene når blir skrudd på og de vedlikeholder sterke låser, selv i tett skog eller bymessige omgivelser med høye bygninger. Visse atmosfæriske faktorer og andre feilkilder kan virke inn på nøyaktigheten til GPS mottakeren. GARMIN GPS mottakere har en feilmargin på 15 meter i gjennomsnitt.

Nyere GARMIN GPS mottakere med WAAS (Wide Area Augmentation System) mulighet, kan forbedre feilmarginen til mindre enn tre meter i gjennomsnitt. Det kreves ikke tilleggsutstyr eller noen avgifter for å  nytte WAAS.

Bruken blir også mer nøyaktig med Differential GPS (DGPS), som korrigerer GPS signalene med en feilmargin innenfor gjennomsnittlig tre til fem meter. U S. Coast Guard driver den amerikanske DGPS korreksjonstjenesten. Dette systemet 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 differential mottaker og antenne i tillegg til en GPS mottaker.

GPS satellittsystem

De 24 satellittene som GPS nettverket består av, 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 fart på omtrent 11,000 km pr. time. GPS satellittene drives av solenergi. De har reservebatterier ombord som vil holde dem i drift i tilfelle en solformørkelse, da det ikke er noen solenergi. Små styreraketter på hver satellitt er med på holde dem på riktig kurs.

Her er noe andre fakta om GPS satellitter (også kalt NAVSTAR, det offisielle U S. Departement of Defense navnet på GPS):

  • Den først GPS satellitt ble satt i bane i 1978.
  • Det ble oppnådd full dekning med 24 satellitter i 1994. 
  • Hver satellitt er bygd for å vare i ca 10 år. Nye bygges stadig og blir satt i bane.
  • En GPS satellitt veier ca 900 kg og er ca 5 meter i diameter med solcelle panelet.
  • Sender effekten er 50 watt eller mindre.

 

Hva består signalet av?

GPS satellitter sender to lav effekt radiosignaler, betegnet L1 og L2. Sivile GPS bruker L1 frekvens på 1575.42 MHz på UHF båndet. Signalene sendes med fri sikt, dette betyr at de passerer gjennom skyer, glass og plast, men ikke går gjennom objekter som bygninger og fjell.

Et GPS signal inneholder tre forskjellige informasjons biter — en pseudotilfeldig tallfølge kode, efemeride (astronomisk dagbok, tabell over himmellegmenes posisjon) data og almanakk data.

Pseudotilfeldig kode er en ID kode som identifiserer hvilken satellitt som sender informasjon. Du kan se dette nummeret på GARMIN GPS enhets satellittside, det identifiserer hvilke satellitter GPS’en mottar signaler fra.

Efemeride (astronomisk dagbok) data, som hver satellitt hele tiden sender, inneholder viktig informasjon om satellittens status (sunn eller usunn), dato og tid. Denne delen av signalet er nødvendig for å fastsette en posisjon.

Almanakk data forteller GPS mottaker hvor hver GPS satellitt skal være når som helst hele døgnet. Hver satellitt sender almanakk data som viser kretsløp informasjonen for sin satellitt og for alle andre satellitter i systemet.

 

Kilder for GPS signalfeil

Faktorer som forringer GPS signaler og følgelig nøyaktigheten er:

  • Ionosfæriske og troposfæriske forsinkelser — satellitt signalene forsinkes når de passerer gjennom atmosfæren. GPS systemet bruker en innebygd modell som kalkulerer en gjennomsnittlig forsinkelse og delvis korrigerer denne type feil.
  • Flerveissignal — dette oppstår når GPS signalet reflekteres av objekter som høye bygninger eller store klippeoverflater før det når mottakeren. Dette øker tiden signalet trenger for å nå frem, og forårsaker derfor feil.
  • Mottaker klokkefeil — mottakerens innebygd klokke er ikke så nøyaktig som atomklokkene ombord på GPS satellittene. Derfor kan det være en meget liten tidsberegningsfeil.
  • Bane feil — også kjent som efemeride (astronomisk dagbok) feil, dette er unøyaktigheter i satellittens rapporterte plassering.
  • Antall synlig satellitter — jo flere satellitter en GPS mottaker kan se, jo bedre blir nøyaktigheten. Bygninger, lende, elektronisk forstyrrelse og av og til kan også tett skog blokkere signalmottak, noe som forårsaker posisjonsfeil eller muligens ingen posisjonsavlesning i det hele tatt. GPS enheter virker ikke innendørs, under vann eller under bakken.
  • Satellitt geometri/skygge — det vises til den relative posisjonen for satellittene til en hver gitt tid. 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.
  • Bevisst forringelse av satellittsignalet — Selective Availability (SA utvalgt tilgjengelighet) er en forsettlig forringelse av signalet som ble pålagt av U S. Departement of Defense. SA hensikt var å forhindre at militærmotstandere skulle bruk det meget nøyaktige GPS signalet. Amerikanske myndigheter skrudde av SA i mai 2000, noe som vesentlig forbedret nøyaktigheten til sivile GPS mottakere.

Engelsk versjon

Har du kommentarer til siden/oversettelsen vennligst send den inn til meg