Din kundvagn

Din kundvagn är tom

Hur fungerar GPS?

TomTom Education

GPS

Hur fungerar GPS?

GPS (Global Positioning System) har 24 artificiella satelliter i omloppsbana kring jorden på ett avstånd av 20 300 kilometer som sänder radiosignaler. Mönstret för omloppsbanan är utformat så att en GPS-mottagare var som helst på jorden alltid är "synlig" (och därför tar emot signaler) för minst fyra satelliter.

Från dessa fyra satellitavläsningar kan din GPS fastställa din position genom "trilateration". Det bygger på samma grundidé som triangulering, men utan att använda vinklar.

Det är ganska svårt att förklara trilateration i ett 3D-område, så vi börjar med enkel 2D-trilateration.


2D-trilateration
Föreställ dig att du är helt vilse. Du vaknar upp i ett främmande hotellrum en morgon utan att ha den blekaste aning om var du befinner dig. Du går ned till receptionen och frågar var du är.

"Det kan jag inte säga", svarar receptionisten, "men jag kan berätta att du är på 955 kilometers avstånd från Köpenhamn".

Du vet nu att du befinner dig någonstans längs en cirkel kring Köpehamn med en radie på 955 kilometer.

Du tar en promenad in till staden och går in på ett café. Där frågar du servitrisen var du befinner dig. "604 kilometer från Paris" svarar hon och går iväg.

Därefter lägger du märke till servetterna. Turligt nog är de perfekt detaljerade kartor över Europa! Du tar en, plockar fram ditt smidiga set med kompass och linjal och ritar två cirklar. Vad vet du?

Du vet nu att du måste befinna dig vid någon av de två punkter där cirklarna korsar varandra. De enda två punkterna som ligger både 955 kilometer från Köpenhamn och 604 kilometer från Paris.

När du går ut på gatan igen ropar en gammal man på dig. Han berättar att du befinner dig 510 kilometer från Prag. Du tar fram servetten och kompassen och ritar en ny cirkel.

Nu vet du exakt var du befinner dig: Frankfurt!


3D-trilateration
3D-trilateration är i grund och botten det samma som 2D-trilateration. Utgå från 2D-exemplet ovan men föreställ dig tre sfärer istället för tre cirklar.

Låt oss utgå från att du befinner dig 10 kilometer från satellit A. Det betyder att du kan vara var som helst på ytan av en enorm hypotetisk sfär med en radie på 10 kilometer.

Om du dessutom vet att du är 15 kilometer från satellit B, kan du överlappa den första sfären med en andra sfären med en radie på 15 kilometer.

De två sfärerna korsar varandra i en perfekt 2D-cirkel.

Om du sedan vet att du är 8 kilometer från en tredje satellit, ser du när du gör den tredje sfären att den korsar cirkeln vid två punkter (precis som diagrammet med två cirklar i 2D-exemplet).

Men du har även tillgång till en fjärde sfär: själva jorden. Bara en av de två korsande punkter som du just identifierat kommer att ligga på jordens yta. Om vi utgår från att du inte svävar runt i rymden, vet du nu exakt var du är.

GPS-mottagare använder dock minst fyra satelliter för att öka noggrannheten.

>>


Installera Flash Player för att kunna använda TomTom.com

Du måste ha Flash installerat i din webbläsare.

Hämta Adobe Flash Player