Global Positioning System (GPS)-mottagare använder en intressant teknik för att hindra människor från att gå vilse. Alla GPS-mottagare är dock inte lika. Vissa av de billigare GPS-mottagarna i ”ficka” storlek kan ha svårare att berätta var du är när de används i till exempel tättbevuxna områden. De flesta GPS-mottagare kan dock ganska exakt hålla en från att gå vilse, eller hjälpa en att hitta en väg ut om man går vilse.
GPS-mottagare är lappade i ett system med 27 satelliter som kretsar runt jorden. De har varsin elektronisk almanacka som talar om för dem var varje satellit ska vara vid varje given tidpunkt. De tar emot data från satelliterna om var mottagaren befinner sig. Det här fungerar genom en teknik som kallas tredimensionell trilatering.
När en person försöker hitta sin plats tar GPS-mottagaren upp signaler från tre eller flera av de närmaste satelliterna. Varje satellit mäter GPS-mottagare som ett avstånd från satelliten. Med fler mätningar kommer större noggrannhet, eftersom varje ny mätning hjälper till att exakt identifiera den exakta platsen för personen på jorden.
Det hjälper att förstå detta genom att utvärdera tvådimensionell trilatering. En förlorad person frågar tre personer om vägen. Han får höra av den första personen ”Du är 80 miles från Sacramento.” Den andra personen säger till honom ”Du är 40 miles från San Jose.” Den tredje personen säger: ”Du är 60 miles från Santa Rosa.” Genom att jämföra dessa värden kan personen dra slutsatsen att han är i San Francisco. Mer information skulle göra dessa jämförelser ännu enklare.
Satelliterna och GPS-mottagarna använder tredimensionell trilateration eftersom de inte mäter platta avstånd, utan avstånd från satelliter till jorden. De flesta människor befinner sig inom mottagningsområdet för minst tre GPS-mottagare vid varje given tidpunkt, och detta hjälper till att specifikt identifiera var de är. Störst noggrannhet uppnås när GPS-mottagare kan nå minst fyra satelliter.
GPS-mottagare mäter avstånd genom att mäta den tid det tar för en signal att nå en given satellit. Normalt, för att få bästa noggrannhet, skulle både GPS-mottagaren och satelliten kräva atomklockor för extrem noggrannhet. Atomklockor är dock extremt dyra. Så bara satelliten är utrustad med en atomur. GPS-mottagare har en kvartsklocka som återställs enligt satellitavläsningar från en atomur.
Vissa felaktigheter uppstår i GPS-mottagare eftersom de förlitar sig på antagandet att alla radiovågor kommer att färdas med samma hastighet. Detta är inte fallet. I städer kan radiovågor studsa mot skyskrapor och skeva resultat. En av korrigeringarna för detta är att ha stationära GPS-stationer på jorden som kan titta på GPS-resultat och åtgärda kända problem.
Fortsatta modifieringar görs på nyare GPS-mottagare för att fånga upp signalerna från fler satelliter och ta hänsyn till små förändringar som kan påverka mätningarna. Men med GPS-mottagare är vi på väg att sätta oss själva i positionen att aldrig gå vilse igen.