6.2 GPS: käyttö, asetukset

1.   Tutustu Garminin manuaaliin ja aseta laitteeseen manuaalin mukaiset perusasetukset. Listaa kaikki tärkeimmät perusasetukset.

- Aikavyöhyke 

- Mittausjärjestelmä

- Kieli

2.   Ota kartta ja kävele kartan reitti numerojärjestyksessä läpi – ota ylös paikkojen koordinaatit sekä merkkaa paikat paikantimeen. Kirjaa ylös reitin pituus!

1.   p __p: 65.02005       i___025.48416

2.   p__65.02082      i____025.48234  

3.   p__65.0.1958     i___025.47880

4.   p__65.0.1765     i___025.47476

5.   p_65.0.1696      i__025.47276

Karttalehden numero: p762341?

Reitin pituus: 1,7km

3.   Tee 1-2 sivun essee/referaatti  GPS-käsikirjasta sivuilta 31- 46.

GPS-järjestelmä perustuu kolmeen osaan: Avaruusosa, Valvontaosa ja GPS-paikantimet. Paikantimet vastaanottavat radiosignaaleja 24 satelliitilta avaruudesta, tietojen avulla ne määrittävät sijaintinsa maan pinnalla.

Satelliitit kiertävät maata n. 26500 km korkeudessa. Niiden radat on suunniteltu siten, että joka puolella maata olisi kaikkina aikoina näkyvissä tarvittava määrä satelliitteja tarkan sijainnin määrittämiseen. Paikannukseen tarvittava määrä on kolme satelliittia, mutta suomen taivalla niitä on yleensä näkyvissä 7-8.


Koska kaikki ihmisen tekemät tietotekniset laitteet vaativat jatkuvaa valvontaa, on GPS-järjestelmälläkin tiukasti maan pinnalla olevia valvonta-asemia. Coloradossa oleva keskusasema vastaanottaa jatkuvasti tietoa satelliiteilta viiden maa-aseman avulla. Keskusasemalla valvotaan jatkuvasti satelliittien kiertoratoja, kelloja ja niissä tapahtuvia muutoksia sekä lasketaan vaadittavat korjauspäivitykset. Maa-asemilla on tietokone, GPS-paikannin sekä tarkka atomikello, näiden avulla ne voivat lähettää jatkuvaa ja tarkkaa dataa keskusasemalle Coloradoon.

Satelliittien tärkein osa on myös atomikello, niitä sijaitsee neljä kappaletta jokaisessa satelliitissa. Kellot ovat niin tarkkoja, että ajanlaskuun tulee korkeintaan yksi sekunti virhettä jokaista kolmea miljoonaa vuotta kohden. Toinen tärkeä ominaisuus satelliitissa on luotettava radiolähetin.

Paikantimiin lähetetään millisekunnin välein signaaleja, ne koostuvat useammasta osasta. Kantoaaltoihin on moduloitu tietoa sekä koodi, joka sallii yhdysvaltain ilmavoimien kontrolloida GPS:n tarkkuutta.

Koska GPS-järjestelmää käytetään sekä siviili, että armeijakäytössä, on järjestelmä jaettu kahtia. Sotilaalliset paikantimet kykenevät purkamaan alemman tason PPS (precise positioning system) koodia, joka sallii normaalia huomattavasti tarkemman paikannuksen. Siviilien käytössä taas on SPS (standard positioning system), joka on yhä tarkka, mutta varmuuden vuoksi sen paikannuskykyä on heikennetty ja se on useilla tavoilla häirittävissä, jotta mahdolliset yhdysvaltain viholliset eivät kykenisi hyödyntämään tekniikkaa liikaa.

Itse GPS-paikannus toimii kolmiomittauksen eli trilateriaation avulla. Paikannin mittaa etäisyytensä satelliiteista radiosignaalin vastaanottamiseen kuluneen ajan perusteella, tähän tarvitaan tarkkoja kelloja, joita satelliiteissa onkin. Paikannuksen tuloksena saadaan aina kaksi pistettä, toinen on maan pinnalla ja toinen joko maan alla tai kaukana avaruudessa, oikea piste määritetään monimutkaisilla laskutoimituksilla päättelyn sijaan(vaikkei oikean pisteen päätteleminenkään mikään vaikea homma ole).