Hvordan fungerer GPS?

Hvad er GPS?

Global Positioning System (GPS) er et satellitbaseret navigationssystem ejet og drevet af det amerikanske militær, men frit tilgængeligt for civile. Det består af tre segmenter: rummet (31 aktive satellitter), kontrolsegmentet (jordbaserede stationer) og brugersegmentet (din modtager).

Satelitterne kredser i Medium Earth Orbit ca. 20.200 km over jordens overflade. De sender konstant radiosignaler med præcis tid og position. Din GPS-modtager modtager signaler fra mindst 4 satellitter og beregner din position via trilateration.

Sådan fungerer det

1. Satellitter sender: Hver satellit sender kontinuerligt et signal med satellittens ID, aktuel tid (atomur) og dens præcise bane.
2. Signalet rejser: Radiosignalet rejser med lysets hastighed (299.792 km/s) fra satellit til modtager.
3. Forsinkelse måles: Modtageren sammenligner sigtaltidsstemplet med sin egen tid og beregner afstanden: afstand = hastighed × tidsforskel.
4. Trilateration: Med afstanden til mindst 3 satellitter kan positionen beregnes som et skæringspunkt. Den 4. satellit korrigerer urets fejl i modtageren.
5. Relativitetskorrektion: Einsteins relativitetsteori er afgørende: satelliturerne går hurtigere end jordsurene pga. lavere tyngdekraft. Uden korrektion ville GPS-fejlen vokse med 11 km per dag.

Interessante fakta

• GPS-satelitter kredsede i orbit til en pris af over 12 milliarder dollars at bygge og opsætte.
• Militær GPS er 10x mere nøjagtig end civil – ned til under 1 meters nøjagtighed.
• Uden relativistisk korrrektion ville GPS'en fejle med 11 km dagligt – Einstein er bogstaveligt i din telefon.
• Europa har sit eget GPS-system: Galileo. Rusland har GLONASS, Kina har BeiDou.
• GPS-systemet bruger atomure så præcise, at de fejler med under 1 sekund på 300.000 år.

Ofte stillede spørgsmål

Virker GPS offline?

Ja. GPS-modtageren kommunikerer kun ét-vejs – den modtager signaler fra satellitter men sender intet. Du behøver ikke mobildata for at bestemme din position. Dog kræver kortvisning internet, medmindre kortet er downloadet på forhånd.

Hvorfor er GPS unøjagtig indendørs?

GPS-signaler er radiosignaler, der svækkes dramatisk, når de passerer igennem byggematerialer. Indendørs bruger smartphones i stedet Wi-Fi-positionering (ved at matche kendte netværk) og Bluetooth-beacons kombineret med accelerometre i en teknik kaldet "indoor positioning".