Magi fra rommet i 30 år

Det var helt tilbake i 1973, under president Richard Milhous Nixon (han som måtte gå etter Watergate-saken), at det amerikanske forsvarsdepartementet fikk det for seg at det skulle utvikles et navigeringssystem som kunne levere posisjoner i sanntid.

Kravet var at det kunne brukes under alle værforhold, og det skulle være rombasert.

Da den første raketten gikk opp 1978 var Navstar Global Positioning System et faktum, den engelske forkortningen ble kort etter GPS. Systemet var forbeholdt militært bruk til starten av 80-årene, da sjøfarten fikk øynene opp for det amerikanske systemet.

Nå utvikles det tilsvarende systemer både her i Europa, i Russland (GLONASS) og i Kina.

Radio fra rommet

Når det gjelder virkemåten, kan Store norske leksikon fortelle at det grunnleggende prinsippet for posisjonsbestemmelse med GPS er avstandsmåling til satellitter i kjente posisjoner.

Avstandsmålingen gjøres indirekte ved en måling av hvor lang tid signalet bruker fra satellitt til mottaker. Mottakerens posisjon og tid beregnes geometrisk som en romlig tilbakeskjæring fra minimum tre satellitter, der mottageren befinner seg i skjæringspunktet.

Oversatt til litt enklere språk betyr dette at satellitter i verdensrommet sender radiosignaler til jorden på ulike kanaler. Mottakeren din registrerer dette og regner ut posisjonen din i lengde- og breddegrader ut fra informasjonen i signalene.

I rommet svirrer nå 26 satellitter fordelt over seks ulike baner, hvor av to er reserve.

Les også: Våre bruktbåttips

Dyrt er best

For oss vanlig dødelige handler GPS om selve mottakeren. Her er hovedregelen at jo dyrere og nyere, desto bedre.

Normalt snakker vi om fire kanaler, hvor tre satellitter er nok til å gi deg en posisjon. De systemene som vi bruker til sjøs, har ofte fra 6 til 12 kanalers mottak, og kommer både med og uten display (black box).

Militære brukere har i tillegg tilgang til en ekstra kanal for økt presisjon.

Mange feil

GPS er ofte fascinerende presist, men kan vise feil også i våre dager.

Siden de sivile begrensningene ble opphevet for noe år siden, tror mange at det er absolutt riktige posisjoner på kartplotteren.

Men vår angitte plass på kartet viser seg stort sett altså ikke å stemme helt nøyaktig fortsatt.

Årsakene er mange. Vi har noe som heter klokkefeil. Dette oppstår når de jordbaserte kontrollstasjonene synkroniserer atomklokka i satellittene, hvor det som regel oppstår feil.

I tillegg har vi egenrådige satellitter som ikke følger banen som Kepler en gang forutså at himmellegemer skal følge. Vi snakker om feil på rundt 5 til 10 meter, men det er nok til at mikroprosessoren i GPS-en din beregner feil og gir deg gal posisjon.

Dette kan altså gjerne skjer midt på natta når du er på godt fart midt mellom to holmer som du kun ser på plotteren din.

Men vi har også flere feilkilder. Som nevnt sender satellittene sine sendinger via radio fra verdensrommet. For å komme til deg, må radiosignalene passere jonossfæren.

Dette laget har en tendens til å sende radiobølgene i andre retninger enn planlagt, noe som gjør at mottakeren din beregner feil. Militære med tilgang på nevnte ekstrakanal kan kompensere for denne feilen.

Les også: Ti tips for sikkert sjøliv

Godt utbredt

I tillegg kommer det inn forstyrrelser fra troposfæren som kan gi utslag, i tillegg til refleksjoner fra store overflater. De fleste av disse feilkildene gjør at du ligger fra 5 til 10 meter unna der du tror du er.

Uansett har GPS vist seg å være et svært enkelt system, men som vi har sett med visse begrensninger.

Det som opprinnelig startet som et militært navigasjonssystem, har i dag meget stor sivil utbredelse. Hva som er den faktiske utbredelsen per dags dato, vites ikke, men ved siste måling i 2004 ble det registrert ca. 30 millioner regelmessige brukere av GPS.

Hver måned selges 200 000 sivile mottagere på verdensbasis.

Les mer:

Mer om GPS finner du her.

Tekniske GPS-fakta:

Systemet er drevet av det amerikanske forsvarsdepartementet, og består av en nominell konstellasjon på 24 satellitter fordelt på seks baneplan. Satellittbanene har en høyde på ca. 20 200 km over jordoverflaten og en inklinasjonsvinkel på 55 grader med ekvatorplanet. Satellittenes omløpstid er et halvt stjernedøgn.

Hovedkontrollstasjonen befinner seg i Colorado Springs, USA. Denne har forbindelse med satellittene via fire bakkestasjoner som er jevnt fordelt langs ekvator. Disse er: Hawaii (Stillehavet), Ascension Island (Atlanterhavet), Diego Garcia (Indiske hav) og Kwajalein (Stillehavet).

Kilde: Store norske leksikon