Handlinger tilknyttet webside

Satellitnavigation

Militæret har brugt det i mange år, større skibe er kommet med lidt senere og i dag får flere og flere biler det også - satellitnavigation.

GPS Satellit (NASA)

Militæret i USA og Rusland har i mange år haft navigationssystemer baseret på satellitter. Det, vi i dag kender som GPS eller Global Positioning System, er faktisk det amerikanske militærs satellitter.

I dag har satellitnavigation spredt sig til alle dele af vores hverdag. Man finder flest GPS-modtagere i biler, men skibe, fly, mobiltelefoner og sågar motionsure indeholder GPS-modtagere nu.

  En GPS-satellit i rummet.

Positionsmåling kræver mere end bare én satellit

GPS virker ved, at der er en masse satellitter i kredsløb forskellige steder over Jorden, der allesammen udsender et signal om, hvad klokken var, da de udsendte signalet samt positionen af satellitten. En GPS-modtager, der har forbindelse til mindst tre af satellitterne på én gang, kan ud fra den information finde modtagerens position meget nøjagtigt.

 

Triangulering

Hele systemet fungerer, fordi radiobølger bevæger sig med en fast hastighed, nemlig lysets hastighed. Når vi kender hastigheden på et signal, og når vi ved, hvornår det blev udsendt, og hvornår vi modtog det, så kan vi udregne den afstand, signalet har rejst.

Da en GPS-satellit netop fortæller, hvor den er, og hvad klokken er, har vi informationer nok til at bestemme afstanden til den. Hvis vi levede i en én-dimensional verden, vil det være nok med én satellit, men vi har tre dimensioner at tænke på, så det er ikke helt nok. I virkeligheden kan vi modtage samme signal til samme tid, på et område der svarer til kanten af en cirkel. Det er fordi, det tager lige lang tid for signalet fra satellitten at nå alle punkter på cirklen.

I virkeligheden bruger vi mere en en satellit og laver noget, der kaldes for triangulering. På tegningen herunder er der tre satellitter som hver udsender et signal.

Da signalet kun kan bevæge sig med lysets hastighed, kan vi sige, at hvis tre satellitter udsender signaler samtidig, vil de hver tegne tre mulige cirkler på samme tid. Der hvor disse cirkler skærer hinanden, står vi!

 

I praksis skal vi bruge en fjerde satellit, da uret i vores egen GPS-modtager ikke er på højde med de ultra-præcise atomure, som hver GPS-satellit har ombord. Den fjerde satellit gør det samme for fire dimensioner (tre rumlige + tid) som vi har set med tre.