Hvordan fungerer GPS-mottakere?
GPS-mottakere bruker en interessant teknikk for å hindre folk i å gå seg vill. Imidlertid er ikke alle GPS-mottakere like. Noen av de rimeligere GPS-mottakerne med "lomme" -størrelse kan ha mer problemer med å fortelle deg hvor du er når du for eksempel brukes i tett skogkledde områder. Imidlertid kan de fleste GPS-mottakere ganske nøyaktig forhindre en i å gå seg vill, eller hjelpe en med å finne en vei ut hvis en går tapt.
GPS-mottakere er lappet inn i et system med 27 satellitter som går i bane rundt Jorden. De har hver en elektronisk almanakk som forteller dem hvor hver satellitt skal være til enhver tid. De mottar data fra satellittene om hvor mottakeren befinner seg. Måten dette fungerer på er gjennom en teknikk som kalles tredimensjonal trilaterasjon.
Når en person prøver å finne sin beliggenhet, henter GPS-mottakeren signaler fra tre eller flere av de nærmeste satellittene. Hver satellitt måler GPS-mottakere som en avstand fra satellitten. Med flere målinger kommer større nøyaktighet, siden hver nye måling er med på å identifisere den nøyaktige plasseringen til personen på jorden.
Det hjelper til med å forstå dette ved å evaluere todimensjonal trilaterering. En mistet person ber tre personer om veibeskrivelse. Han blir fortalt av den første personen “Du er 80 miles from Sacramento.” Den andre personen forteller ham “Du er 40 miles fra San Jose.” Den tredje personen bemerker, “Du er 60 miles fra Santa Rosa.” Av sammenligne disse verdiene, kan personen konkludere med at han er i San Francisco. Mer informasjon vil gjøre disse sammenligningene enda enklere.
Satellittene og GPS-mottakerne bruker tredimensjonal trilaterasjon siden de ikke måler flate avstander, men avstander fra satellitter til jorden. De fleste er innenfor mottaksområdet til minst tre GPS-mottakere til enhver tid, og dette hjelper spesifikt til å identifisere hvor de er. Størst nøyaktighet oppnås når GPS-mottakere kan nå minst fire satellitter.
GPS-mottakere måler avstanden ved å måle tiden det tar for et signal å nå en gitt satellitt. For å oppnå best mulig nøyaktighet vil både GPS-mottakeren og satellitten normalt kreve atomklokker for ekstrem nøyaktighet. Atomklokker er imidlertid ekstremt dyre. Så bare satellitten er utstyrt med en atomur. GPS-mottakere har en kvartsklokke som tilbakestilles i henhold til satellittlesninger fra en atomur.
Noen unøyaktigheter forekommer i GPS-mottakere fordi de er avhengige av antakelsen om at radiobølger alle vil reise med samme hastighet. Det er ikke slik det er. I byer kan radiobølger sprette av skyskrapere og skjevt resultat. En av fikringene for dette er å ha stasjonære GPS-stasjoner på jorden som kan se på GPS-resultater og fikse kjente problemer.
Kontinuerlige modifikasjoner gjøres for nyere GPS-mottakere for å hente signalene fra flere satellitter og gjøre rede for små endringer som kan påvirke målingene. Imidlertid er vi med GPS-mottakere på vei til å sette oss i posisjon til å aldri gå tapt igjen.