En snabb guide till GPS

En snabb guide till GPS

Navigationsappar, tjĂ€nster för att Ă„ka hĂ€star, plattformar för matleverans … Ă€r förmodligen nĂ„gra av de mest populĂ€ra apparna dĂ€r ute. Och alla har en sak gemensamt – de anvĂ€nder GPS (eller, för bĂ€ttre tydlighet, satellitpositionering). GPS-mottagare finns överallt. I smartphones (uppenbarligen), inne i mĂ„nga fordon, fristĂ„ende GPS-system för vandring och Ă€ventyrssporter, och Ă€ven i smartklockor …

Vad Àr GPS och hur fungerar det?

Navigering för smarttelefon för bilFörst och frĂ€mst bör vi klargöra att GPS (Global Positioning System) bara Ă€r en av en handfull satellitpositioneringssystem – men att vara det Ă€ldsta (och mest anvĂ€nda) systemet runt, har nĂ€stan blivit en generisk term.

GPS-teknik bygger pĂ„ trilaterationsprincipen – satelliter överför lokaliseringsdata och mottagare (som de i din telefon) berĂ€knar deras exakta position genom att knĂ€cka de data de fĂ„r frĂ„n tre eller flera satelliter. TĂ€nk pĂ„ att signalerna sprids ut i en cirkel – telefonens GPS-mottagare fĂ„r reda pĂ„ din position genom att se var “cirklar” som skapats av olika satelliter korsar varandra.

Detta förklarar ocksĂ„ varför GPS ibland kan vara felaktigt, sĂ€rskilt om du Ă€r omgiven av höga byggnader eller trĂ€d – din telefon kan inte kommunicera med tillrĂ€ckligt mĂ„nga satelliter för att fĂ„ en korrekt fix (GPS-signalen Ă€r inte sĂ€rskilt kraftfull).

Hur exakt Àr GPS?

Fram till ungefĂ€r tvĂ„ decennier sedan delades GPS upp i tvĂ„ versioner – ett system med högre noggrannhet för anvĂ€ndning av USA: s (och allierades) militĂ€r och ett system med lĂ€gre noggrannhet som Ă€r tillgĂ€ngligt för civila. SĂ„ Ă€r inte lĂ€ngre fallet och vem som helst kan fĂ„ högsta noggrannhet genom att anvĂ€nda den senaste GPS-utrustningen. SĂ„ vad Ă€r det bĂ€sta fallet? SmarttelefonanvĂ€ndare kan nĂ„ cirka 5 meters noggrannhet, men fĂ„ lite proffsutrustning, och den amerikanska regeringen sĂ€ger att du kan fĂ„ ner detta till “inom nĂ„gra centimeter”.

Nyare enheter stöder GPS med dubbla band (Xiaomi Mi 8 Ă€r den första smarttelefonen som gör det), vilket bör förbĂ€ttra noggrannheten pĂ„ platser som stĂ€der och till och med skogar – i grund och botten platser dĂ€r en GPS-signal kan blockeras eller reflekteras (vilket förvirrade mottagaren ).

Kan GPS fastna eller falska?

GPS-mottagare i ett flygplanja! Civil civil GPS kan nu vara lika exakt som dess militĂ€ra motsvarighet, men signalerna Ă€r inte krypterade (militĂ€ra signaler Ă€r). GPS-signaler Ă€r mycket svaga och kan blockeras genom att de fastnar (sĂ€nder “brus” vid samma frekvenser). Du kan ocksĂ„ “förfalska” GPS genom att överföra falska data (kom ihĂ„g att civil GPS inte Ă€r krypterad). Naturligtvis Ă€r detta olagligt och kan till och med vara livshotande – rĂ€ddningstjĂ€nster, sjöfart, luftfart – GPS Ă€r en integrerad del för att mĂ„nga viktiga tjĂ€nster fungerar smidigt.

Satellitnavigeringssystem över hela vÀrlden

GPS-satellit.  Kredit: USA NOAAGPS-satellit. Kredit: USA NOAA

GPS drivs av den amerikanska regeringen. Andra nationer har ocksĂ„ utvecklat sina egna system av strategiska intressen – Europeiska unionen har Galileo, Kina har BeiDou och Ryssland har GLONASS. MĂ„nga smartphones stöder ocksĂ„ dessa alternativa positioneringssystem. Och gissa vad, Ă€ven Indiens byggnad av sitt eget positioneringssystem – kĂ€nt som NavIC (tidigare kallat Indian Regional Navigation Satellite System – IRNSS).

GPS och relativitet

HĂ€r Ă€r en intressant godbit om GPS. GPS-satelliter anvĂ€nder atomklockor ombord för att hĂ„lla reda pĂ„ tiden sĂ„ exakt som möjligt. Det Ă€r inte förvĂ„nande. Men detta Ă€r: GPS-satelliter tar ocksĂ„ hĂ€nsyn till Einsteins relativitetsteori. Först reser de mycket snabbare Ă€n oss hĂ€r pĂ„ planeten jorden, sĂ„ tiden gĂ„r lĂ„ngsammare. Å andra sidan Ă€r tyngdkraften mindre i omlopp Ă€n pĂ„ jorden, vilket pĂ„skyndar tiden. Allt detta skapar en skillnad pĂ„ 38 mikrosekunder per dag.

Vad Àr A-GPS?

Din telefon stöder en annan typ av positioneringsteknik – Assisted (eller Augmented) GPS. A-GPS anvĂ€nder celltornen precis som GPS anvĂ€nder satelliter – berĂ€knar din position baserat pĂ„ de signaler som den fĂ„tt frĂ„n flera kĂ€llor. A-GPS Ă€r inte lika exakt som GPS, men det hjĂ€lper till att spara ström och kan ge en tillfĂ€llig “fix” tills GPS-fixen Ă€r slutgiltig.

Vad Àr en e-kompass?

E-kompass-appDe flesta telefoner har en inbyggd e-kompass som hjĂ€lper dig att spĂ„ra riktning – det hĂ€r Ă€r ganska anvĂ€ndbart eftersom GPS bara spĂ„rar din position (och hastighet) och inte kan sĂ€ga vilken riktning du vĂ€nder förrĂ€n du börjar röra dig. E-kompasser kombinerar en magnetometer (kĂ€nner av jordens magnetfĂ€lt) med en accelerometer (avkĂ€nner acceleration) för att ge dig snabb riktningsriktning.

Utöver GPS – annan positioneringsteknik

GPS (som gĂ„r tillbaka till 1970-talet) uppgraderas kontinuerligt. Men det finns alternativ till satellitpositionering pĂ„ vĂ€gen – speciellt för inomhus- och stadsanvĂ€ndning. Dessa utnyttjar Wi-Fi och Bluetooth för kort rĂ€ckviddspositionering. Till exempel placerar Waze (som Ă€gs av Google) Bluetooth-fyrar i tunnlar (dĂ€r GPS-signaler inte kan trĂ€nga igenom) i New York City. Och visste du att din telefon minskar sin plats genom att spĂ„ra Wi-Fi-nĂ€tverk inom rĂ€ckhĂ„ll. Bluetooth 5.1 inkluderar ocksĂ„ riktningsspĂ„rningsfunktioner, medan forskare anvĂ€nder egenskaperna hos radiovĂ„gor (all trĂ„dlös teknik beror pĂ„ nĂ„gon form av radiokommunikation) för att skapa alternativ till GPS.

NÄgra anvÀndbara och roliga appar

Pokémon GoNavigations- och hytt-hyllningsappar Àr inte de enda anvÀndbara GPS-apparna. HÀr Àr ett kort urval av roliga (och anvÀndbara) appar som du kan installera direkt:

Pokemon Go: Denna massiva hit kombinerar Augmented Reality och GPS för att skapa ett verkligt spel.

Zombies, Run: Denna trÀningsapp vÀver in en historia om en zombieepidemi för att göra din morgon kör mycket roligare.

Geocaching: Geocaching Ă€r det nĂ€rmaste du kommer till en verklig skattejakt. Men du behöver inte anvĂ€nda den hĂ€r appen – bara gĂ„ med i en av de mĂ„nga geocaching-gemenskaperna online.

StĂ€lle: AnvĂ€nd kartor frĂ„n mĂ„nga kĂ€llor, skapa vandringsleder, spara waypoints under en terrĂ€ngresa – den hĂ€r appen Ă€r perfekt för utomhusentusiaster.

GPS-test: FĂ„ ut det mesta av din GPS-GPS – se vilka satelliter som Ă€r inom rĂ€ckhĂ„ll, hur stark signalen Ă€r, ladda ner fĂ€rska A-GPS-data …