GPS

GPS (Global Positioning System) eli maailmanlaajuinen paikannusjärjestelmä on Yhdysvaltain puolustusministeriön kehittämä navigointijärjestelmä. Vaikka GPS-lyhenne on vakiintunut termi, sen virallinen nimi on Navstar GPS.

Kyseinen järjestelmä luotiin alkujaan Yhdysvaltojen armeijan käyttöön, mutta sittemmin siitä on tullut tärkeä osa ihmisten jokapäiväistä elämää. Nykyään GPS on integroitu kaikenlaisiin laitteisiin, kuten tietokoneisiin, älypuhelimiin ja navigaattoreihin.

Mitä GPS tarkoittaa?

Alun perin GPS suunniteltiin sotilaallisiin tarkoituksiin, kuten usein uusilla teknologioilla on tapana. Järjestelmä kehitettiin vuonna 1973 korvaamaan vanhoja navigointijärjestelmiä.

Vielä 1990-luvun alkupuolella sitä käytettiin sodissa vain rajallisesti, mutta vuosituhannen alussa esimerkiksi Irakin sodassa se oli jo merkittävässä roolissa.

Vuoteen 1994 mennessä GPS oli jo niin pitkälle kehittynyt, että se tuotiin myös kuluttajamarkkinoille. Kun älypuhelimet tulivat rytinällä markkinoille 2000-luvun alkupuolella, GPS yleistyi niissä kohisten.

Nykyään GPS on keskeinen osa monien ihmisten elämää, sillä monet älypuhelimissa olevat palvelut käyttävät sitä hyväkseen. Esimerkiksi Google Street View ja Google Maps perustuvat pitkälti juuri tähän teknologiaan.

Muita GPS-teknologiaa hyödyntäviä käyttötapauksia ovat esimerkiksi liikenne, pelastuspalvelut sekä erilaiset urheilulajit. On hyvin yleistä, että ihmiset käyttävät sateliittipaikannuspalveluja päivittäin, sillä ne ovat integroituneet niin moniin eri laitteisiin.

Teknopedia selittää GPS:n

Järjestelmässä on yhteensä 24 aurinkovoimalla toimivaa satelliittia, jotka kiertävät maapallon kahdesti päivässä. Näistä 21 satelliittia on jatkuvasti toiminnassa ja kolme toimii varalaitteina. Jokainen satelliitti sisältää atomikellon, tietokoneen ja radion, joiden avulla se lähettää dataa ja päivittää jatkuvasti muuttuvaa sijaintiaan.

Kaikki satelliitit on synkronoitu lähettämään tietoa samanaikaisesti. Lisäksi ne tarkistavat sijainti- ja aikatietonsa kerran päivässä vertaamalla niitä maassa sijaitsevan tukiaseman tietoihin.

Kun dataa lähetetään, GPS-vastaanottimet ottavat sen vastaan ja arvioivat oman sijaintinsa vähintään kolmen satelliitin avulla. GPS-laite määrittää etäisyyden jokaiseen satelliittiin ja käyttää näitä tietoja tarkan sijainnin määrittämiseen. Tätä menetelmää kutsutaan trilateroinniksi.

Paikannusjärjestelmän tarkkuus kuluttajille suunnatuissa laitteissa on noin yksi metri silloin, kun puhutaan vaakatason mittaustarkkuudesta. Korkeuden suhteen se on hieman epätarkempi, sillä toleranssi on korkeimmillaan kahdesta kolmeen metriä.

Kyseessä on kuitenkin melko tarkka järjestelmä varsinkin silloin, jos päätelaite on yhteydessä useaan satelliittiin. Tarkkuus on aina sitä parempi, mitä enemmän satelliitteja on käytössä. Sen takia joillakin alueilla GPS saattaa toimia epäluotettavasti, vaikka se yleisesti ottaen onkin nykyään varsin varmatoiminen järjestelmä.

Käytännössä päätelaitteen sijainti lasketaan sen ja satelliitin välillä kulkevan signaalin avulla. Koska jokaisella lähettävällä signaalilla kestää tietty aika matkata kahden pisteen välillä, niiden välinen sijainti pystytään laskemaan tarkasti algoritmien avulla.

Tulevaisuudessa GPS:n merkitys on keskeisessä asemassa erilaisissa sovelluksissa sekä sotilaallisissa tarkoituksissa että kuluttajille suunnatuissa laitteissa. Tarkkuutta ja ominaisuuksia parannetaan jatkuvasti, joten uudenlaisia käytännön sovelluksia tulee todennäköisesti esiintymään myös tulevaisuudessa.