Global Positioning System
Global Positioning System, även känt som GPS, är ett system av satelliter som är utformat för att hjälpa till att navigera på jorden, i luften och på vattnet.
En GPS-mottagare visar var den befinner sig. Den kan också visa hur snabbt den rör sig, i vilken riktning den går, hur hög den är och kanske hur snabbt den går upp eller ner. Många GPS-mottagare har information om platser. GPS:er för bilar har resedata som vägkartor, hotell, restauranger och bensinstationer. GPS:er för båtar innehåller sjökort över hamnar, småbåtshamnar, grunt vatten, klippor och vattenvägar. Andra GPS-mottagare är gjorda för flygnavigering, vandring och backpacking, cykling och många andra aktiviteter. De flesta finns i smartphones.
De flesta GPS-mottagare kan registrera var de har varit och hjälpa till att planera en resa. Under en planerad resa förutspår den tiden till nästa destination.
GPS-mottagare. Människor kan bära dem för att upptäcka var de befinner sig och planera var och hur de ska ta sig till nästa plats.
Hur det fungerar
En GPS-enhet tar emot radiosignaler från satelliter i rymden som kretsar runt jorden. Det finns 31 satelliter 20 200 kilometer över jorden. Omloppstiden är 11 timmar och 58 minuter. Varje cirkel har en radie på 26 600 kilometer (16 500 mi) på grund av jordens radie. Långt från nordpolen och sydpolen kan en GPS-enhet ta emot signaler från 6 till 12 satelliter samtidigt. Varje satellit innehåller en atomklocka som noggrant ställs in av NORAD flera gånger varje dag.
Radiosignalerna innehåller information om satellitens tid och position, inklusive dess efemäris. GPS-mottagaren subtraherar den aktuella tiden från den tidpunkt då signalen sändes. Skillnaden är hur länge sedan signalen sändes. Tidsskillnaden multiplicerad med ljusets hastighet är avståndet till satelliten. GPS-enheten använder trigonometri för att beräkna var den befinner sig utifrån varje satellits position och avstånd. Vanligtvis måste det finnas minst fyra satelliter för att lösa de geometriska ekvationerna. En GPS-mottagare kan beräkna sin position många gånger under en sekund.
Många billiga konsumentmottagare har en noggrannhet på 20 meter (66 fot) nästan var som helst på jorden.
En GPS-enhet kan vanligtvis också beräkna den aktuella hastigheten. Billiga enheter som i en mobiltelefon gör detta genom att jämföra den aktuella positionen med den senaste positionen. Dyrare enheter som i ett flygplan använder Dopplereffekten och är mycket exakta.
GPS-satelliterna kretsar runt jorden i fyra plan, plus en grupp över ekvatorn. De blå satelliterna här är synliga för en GPS-mottagare på 45° nord. Röda satelliter blockeras av jorden.
Historia
Olika radionavigationssystem har använts sedan mitten av 1900-talet. På 1960-talet försökte man placera radiosändare i satelliter. Ett nytt system, som först kallades Navstar, utformades på 1970-talet av det amerikanska flygvapnet. Det blev GPS och användes endast av den amerikanska militären. År 1983 utfärdade president Ronald Reagan en order som gjorde det möjligt för alla att använda systemet, även om det ännu var för litet för att vara särskilt användbart. Den högsta precisionssignalen var krypterad och endast de väpnade styrkorna fick använda den, men på 1990-talet avkrypterades den tillfälligt och detta gjordes permanent vid sekelskiftet.
Vissa GPS-mottagare är separata enheter med egen strömförsörjning och display. Dessa var vanligast på 1900-talet. Militära mottagare visade då endast de geografiska koordinaterna, eller så hade vissa ingen display utan gav bara koordinaterna till en annan maskin.
Numera ingår de flesta GPS-mottagare i mobiltelefoner, och många är inbyggda i armbandsur, bilar och andra enheter. GPS-delen i en mobiltelefon är liten och vanligtvis dålig, men telefonen använder också mobila basstationer och Wi-Fi-signaler till sin hjälp.
Andra system
Det finns andra system som fungerar på samma sätt. Ett av dem har placerats i rymden av Ryssland och kallas GLONASS. Ett annat som ännu inte är färdigt heter Galileo och byggs av Europeiska unionen.
Frågor och svar
F: Vad är ett globalt positioneringssystem (GPS)?
S: En GPS är ett system av satelliter som är utformat för att hjälpa till att navigera på jorden, i luften och på vattnet.
F: Vad visar en GPS-mottagare?
S: En GPS-mottagare visar var den befinner sig, hur snabbt den rör sig, i vilken riktning den rör sig, hur högt den befinner sig och kanske hur snabbt den går upp eller ner.
F: Vilken information innehåller GPS för bilar?
S: GPS:er för bilar innehåller resedata som vägkartor, hotell, restauranger och bensinstationer.
F: Vilken information innehåller GPS:er för båtar?
S: GPS:er för båtar innehåller sjökort över hamnar, marinor, grunda vatten, klippor och vattenvägar.
F: Vilka andra aktiviteter är GPS-mottagare gjorda för?
S: Andra GPS-mottagare är avsedda för flygnavigering, vandring och backpacking, cykling och många andra aktiviteter.
F: Var finns de flesta GPS-mottagare?
S: De flesta GPS-mottagare finns i smartphones.
F: Vad kan de flesta GPS-mottagare göra?
S: De flesta GPS-mottagare kan registrera var de har varit och hjälpa till att planera en resa. När man färdas på en planerad resa förutspår den tiden till nästa destination.
