GPS – hvordan fungerer det?

I store dele af verden benyttes GPS til alle mulige formål hver dag – navigation, flådestyring, geocaching, sporing, tracking, overvågning. Men ved du, hvad GPS står for? Hvornår det blev udviklet og, hvordan det fungerer? Læs med og få viden om baggrunden for det system mange af os er afhængige af i vores dagligdag.

Relativitetsteorien

Da Albert Einstein i 1916 offentliggjorde den såkaldte almene relativitetsteori, som viser at himmellegemerne trækker tid og rum sammen om sig, hvilket betyder at tiden går en smule hurtigere ude i rummet, end den gør her på jorden, skabte det stor opstandelse. Hele det samtidige verdensbillede blev væltet ved tanken om, at tid og rums længde kunne forandres. Hvis det var rigtigt, ville den klassiske fysiks love kun gælde, når der var tale om korte afstande og lave hastigheder. Relativitetsteorien strider imod de erfaringer vi som mennesker har, for den beskriver noget, der kun forekommer under omstændigheder, vi ikke selv kan opleve.

Einsteins teori var rigtig

Einstein påstod altså, at jo længere væk fra tyngdekraften man er jo hurtigere går tiden. Problemet var, at man ikke kunne afprøve teorien og selvom mange udtænkte forsøg, blev de ikke til noget, da de var frygteligt dyre at udføre. Først efter, at russerne i 1957 havde sendt den første satellit i verden – Sputnik 1 – op, og amerikanerne begyndte at tænke på satellitternes betydning i forhold til navigation, blev Einsteins teori bevist.

GPS bliver en realitet

I 1973 besluttede amerikanerne nemlig at bruge satellitter i udviklingen af GPS, som står for Global Positioning System. Der blev sendt satellitter ud i rummet, som blev udstyret med atomure af en uhyre præcision. Urene skulle koordinere satellitternes signaler. Nu blev det bevist, at Einsteins relativitetsteori var rigtig. De ure, der befinder sig på satellitterne går hurtigere end urene på jorden. Den forskel skal der hele tiden korrigeres for. Systemet var beregnet på det amerikanske militær, men den amerikanske præsident Ronald Reagan gjorde systemet offentligt tilgængeligt. Der var dog en kode på signalet indtil år 2000, som gjorde det meget upræcist. Derfor er det først efter år 2000, at det er blevet almindeligt at benytte GPS i det civile liv.

Hvordan fungerer GPS?

GPS fungerer på den måde, at der findes GPS-modtagere på jorden, som modtager signaler fra de satellitter, der svæver omkring jorden. GPS-modtageren kan således beregne, hvor satellitten er. Skal satellitten for eksempel altid sende et signal klokken tolv, kan modtageren registrere hvor lang tid, der går, inden signalet når frem. Signalet er et radiosignal, der ligesom lys består af såkaldte elektromagnetiske bølger. Signalet har derfor en konstant hastighed ligesom lyset har. GPS-modtageren ved altså, hvilken hastighed signalet har og, hvor længe det var om at nå frem til jorden. Det betyder, at modtageren ved nøjagtigt i hvilken afstand fra jorden satellitten er. Satellitterne flyver i fastlagte baner omkring jorden, men GPS-modtageren ved ikke i hvilken retning satellitten befinder sig. Det betyder, at modtageren skal have signaler fra mindst tre forskellige satellitter for at kunne beregne sin position ud fra signalernes krydspunkt.

En GPS-modtager er ikke helt præcis

De ure, der sidder i modtageren, er ikke så præcise, som de atomure, der er i satellitterne. Det er alt for dyrt at bruge atomure i GPS-modtagerne. Derfor opstår der en lille unøjagtighed. Det er egentlig bedst hvis modtageren kan få kontakt med fire satellitter. Så mindskes unøjagtigheden. På grund af en konstant forbedring har PGS siden 2010 haft en præcision helt ned til 5 meter.

GPS har gjort livet lettere

Takket være GPS kan vi i dag komme meget lettere om ved nogle ting. Vi kan let finde vej. Vi kan få et rigtig godt overblik over de firmabiler vi har ude i marken ved hjælp af flådestyringsprogrammer. Vi kan spore værdifulde genstande. Der er ganske enkelt ting, der er blevet lettere på grund af GPS.
Læs mere om GPS tracking til erhverv hos Keatech.dk