GPS
Global Positioning System (GPS) er et navigationssystem baseret på satellitter i omløb om jorden. Radiosignaler udsendt af GPS-satellitterne gør det muligt at pejle sig frem til sin position overalt på Jorden.
Fet amerikanske militær udviklede GPS-systemet i begyndelsen af 70'erne, efter en række tidligere grund- og luftbaserede navigationssystemer. I dag er GPS nåeet til version tre, og det bliver fortsat løbende forbedret.
GPS er gratis at bruge for alle civile, dog i en mindre nøjagtig udgave end den, der bruges af det amerikanske militær.
Koncept
Tid er et centralt koncept når man pejler med GPS. Hver satellit kender sin egen position og sin egen tid med stor nøjagtigt, og udsender løbende de oplysninger some digitale radio-signaler. Når du modtager signalet, kigger du også på dit eget ur og kan så beregne hvor lang tid, det har taget signalet at komme fra GPS-satelitten og ned til dig. Du ved at et radiosignal flyver med lysets hastighed, og derfor kan du hurtigt udregne afstanden til satellitten!
Læg mærke til hvordan GPS-pejling er anderledes end normal pejling. Ved normal pejling, måler du vinklen til to eller flere pejlemærker. Ved at trække linjer gennem fra pejlemærkerne på et kort og finde linjernes skæringspunkt, kan du bestemme din position. At pejle med afstande, som GPS-systemet gør, minder meget om det, men i stedet for linjer, tegner vi cirkler hvis radius svarer til den udregnede afstand. Du er i det punkt, hvor cirklerne skærer!
I praksis modtager du signaler fra en række satelitter, og kender altså afstanden til dem. Vi finder cirklernes skæringspunkt ved at løse et par ligninger med almindelig 9'ende-klasse matematik. Prøv selv! Ofte er man så heldig at man kan se flere punkter end der er nødvendigt for at løse afstands-ligningerne. Så kan man bruge noget a la lineær regression til at udregne en særlig nøjagtig position.
Til civilt brug kan man under optimale omstændigheder opnå tre meters præcision. Dertil kommer en højdebegrænsning på omkring 20km. Usikkerheden på højden gør andet GPS-systemet mindre brugbart for ballonentusiaster.
Brug af GPS
Du kan selv nemt udnytte GPS-systemet hvis du har en smartphone eller en håndholdt GPS-modtager. Det eneste man skal bruge er en antenne og et ur.
Lav dit eget GPS system
Hvis du har en laserafstandsmåler, kan du prøve at lave en GPS-pejling, når du er på O-løb.
Begrænsninger
Da GPS-satelitterne ejes af det amerikanske militær, har de mulighed for at give os civile mindre information end de selv får. Dette opnås i praksis ved at nogle af de små decimaler er krypteret.
Alternative systemer
På grund af begrænsninger på GPS arbejder flere grupper på at lave alternative systemer. EU har Galileo Positioning System, Indien har Indian Regional Navigation Satellite System og Kina har Beidou Navigation Satellite System.