Siden begyndelsen af dette århundrede er lette håndholdte GPS-enheder blevet billige og bredt tilgængelige. Arbejder ud fra signaler, der udsendes af en række kredsløbssatellitter, kan disse miniatureenheder triangulere din placering hvor som helst på jordens overflade. Når din oprindelige position er etableret, kan de også spore dine bevægelser, bestemme din hastighed og udføre mange andre beregninger. Imidlertid kræver teknologien synsfelt med satellitterne.
Begrænsninger
Der er flere steder, hvor håndholdte GPS-enheder ikke fungerer eller fungerer dårligt. Hvis du er inde i en stor bygning eller et indkøbscenter, er der ringe chance for, at din GPS-enhed kan få en løsning på nok satellitter til at beregne din position. Det samme gælder, hvis du er under jorden, hvad enten det er i et underjordisk shoppingkompleks, en tunnel, en metro eller en naturligt forekommende hule. Selv vandrere over jorden kan lejlighedsvis finde sig uden et brugbart signal, hvis de er under et stenet overhæng eller i bunden af en skovkløft. Det er en uundgåelig begrænsning af GPS-teknologien.
GPS 101
GPS-enheder samler signaler fra en række sofistikerede satellitter, der oprindeligt blev placeret i kredsløb af det amerikanske militær. Hver er i en fast eller "geostationær" bane rundt om jorden og indeholder ekstremt nøjagtige atomure. Din GPS sammenligner signalerne fra flere satellitter, beregner hvor langt væk de er fra sin egen interne tid og bruger disse tal til at lokalisere din position. Hver gang din håndholdte GPS kan låse sig fast på signaler fra tre satellitter, kan den fortælle dig, hvor du er på jordens overflade. Hvis den kan finde signaler fra fire eller flere satellitter, kan den også fortælle dig din højde.
Dead Reckoning
Når du ved det, kan du forvente, at din GPS giver dig en fejlmeddelelse, når du kører gennem en tunnel eller på anden måde mister dit signal. I praksis sker det normalt ikke. Når GPS har fastslået din oprindelige position, genberegner den konstant din placering i realtid. Det giver din hastighed og kørselsretning. Når du kommer ind i en tunnel, mister din enhed kontakten med satellitterne. Det ved dog, hvor hurtigt du kører, på hvilken gade eller motorvej og i hvilken retning. Derefter giver din GPS et veluddannet gæt - traditionelt kaldet "død regning" - om din position, indtil den er i stand til at genoprette kontakt med positioneringssatellitter.
Arbejde rundt
Der er en række applikationer til et underjordisk navigations- og lokaliseringssystem svarende til GPS, og flere konkurrerende teknologier er blevet undersøgt. For eksempel udviklede det japanske firma Aichi Steel en enhed, der beregner en position ved hjælp af jordens magnetfelter og et accelerometer. Kombineret med GPS-teknologi vil det teoretisk give problemfri navigation over og under jorden. Et underjordisk system udviklet i Schweiz til udforskning af huler placerer fire sendere over hulen, som kan oprette forbindelse til GPS-satellitter på den normale måde. De modtager signaler fra en sender båret af opdagelsesrejsende og kan triangulere dette signal for at give en nøjagtig position.
