Den är liten och inte mycket dyrare än en mobiltelefon. Troligen är den morgondagens statussymbol. Den kan berätta p å 100 meter när var p å jordklotet du befinner dig. Med en extra tillsats kan du öka precisionen till n ågon meter.

P å köpet f år du en klocka som följer världens atomtid p å en miljondels sekund när. I själva verket är det navigationssatelliterna som numera h åller ihop världstiden.

Med GPS i bilen eller b åten slipper du köra eller segla vilse. Lantmätarna slipper bära med sig kikare och annan tung utrustning. Flygplan kan undvika kollisioner och genomföra automatiska landningar. Sjunkande fartyg kan sända ut nödsignaler med position till lyssnande satelliter.

Forskarna använder signalerna fr ån rymden p å ett ännu smartare sätt och mäter b åde kontinentaldriften och landhöjningen med n ågra millimeters noggrannhet.

Allt detta är möjligt tack vare det amerikanska försvaret och deras 24 GPS-satelliter som ger dig en exakt position varhelst i världen du befinner dig. Det har kostat dem minst 75 miljarder kronor. För oss är det gratis att använda systemet s å när som p å kostnaden för en satellitmottagare.

Men det finns gränser för den amerikanska militärens givmildhet. Den bästa noggrannheten, ned till ett par meter, beh åller de för sig själva och sina P-kods-mottagare. Satelliterna sänder nämligen ut tv å signaler, men den ena bygger p å en hemlig kod som inte upprepar sig förrän efter flera dagar och den först år inte v åra vanliga GPS-mottagare. De f år nöja sig med en tio g ånger grövre kod. Dessutom ljuger satelliten för oss om sin verkliga position och troligen l åter det amerikanska försvaret klockan att g å lite ojämt. Det gör att vi f år nöja oss med en noggrannhet p å ungefär hundra meter.

Fr ån början var det tänkt att den avsiktliga störningen bara skulle användas i krislägen. I själva verket har det blivit tvärtom. Under Gulf-kriget fanns det inte nog med militära GPS-mottagare att uppbringa. Militären hyrde d å in mängder med vanliga mottagare och slog av störningen. När kriget var över slog de p å den igen.

Men alla militära tricks är till för att övervinnas. En GPS-mottagare som gjuts fast i marken vet redan sin position och ser därför hur stort felet är i satelliternas signaler. Genom att skicka ut det felet, differensen, kan alla rörliga mottagare i närheten rätta sig själva. Metoden kallas Differentiell GPS, eller DGPS. Sverige var en av de första länder som byggde upp ett nät av s ådana fasta mottagare. Via de vanliga FM-sändarna skickas nu färska rättelser ständigt ut till alla som abonnerar p å Terracoms tjänst. Eftersom DGPS även tar hänsyn till atmosfärens störningar " den fasta mottagaren mäter ju summan av alla fel " blir noggrannheten bättre än tio meter och med vissa mottagare ända ned till n ågon meter. Det är till och med bättre än vad militärens egna mottagare klarar av.

Trots knepen, är det änd å det amerikanska försvaret som ytterst bestämmer över sina GPS-satelliter. De har lovat oss andra tillg ång till systemet under åtminstone en tio årsperiod. Änd å är det troligt att det dyker upp helt civila satelliter s å sm åningom. När GPS-mottagarna redan finns i v åra bilar, jordbruksmaskiner, ambulanser och flygplan kommer hela samhället att bli beroende av navigationssatelliterna.

S å fungerar GPS
GPS eller Navstar som systemet ocks å kallas, best år av 24 satelliter, varav tre är i reserv. Det gör att minst fyra stycken alltid är "synliga" över horisonten. En avancerad central p å marken kontrollerar satelliternas 12-timmarsbanor 20 000 kilometer ovanför v åra huvuden. De h åller ocks å reda p å satelliternas vardera fyra atomklockor. Allt är s å exakt, att till och med Einstein har ett finger med i spelet. Den lägre gravitationen därute f år tiden att g å fortare, medan satellitens höga hastighet gör att tiden g år l ångsammare. I slutändan blir änd å sekunderna lite kortare och allts å l åter de atomklockorna ombord att g å n ågot l ångsammare.

Satelliterna sänder ut en digital kod p å drygt tusen bitar, tusen g ånger i sekunden. Samtidigt skickar den ocks å information om var den befinner sig och hur dess klockor g år. GPS-mottagaren genererar sin egen version av koden. Eftersom det tar en tjugondels sekund eller mer för signalen fr ån satelliten att n å oss p å jorden, blir mottagarens och satellitens kod förskjutna i förh ållande till varandra.

Om vi vet det exakta avst åndet till en satellit, vet vi att vi befinner oss n ågonstans p å ytan av ett tänkt klot runt satelliten. Om vi vet avst åndet till en andra satellit, vet vi att vi befinner oss n ågonstans p å den cirkel som bildas där ytorna p å tv å tänkta klot skär varandra. Om vi vet avst åndet till en tredje satellit, finns det bara tv å punkter där alla tre klotytorna skär varandra. Den ena finns l ångt ut i rymden, den andra p å jorden.

Den fjärde satelliten tjänar till att ge ytterligare precision och säkerhet i positionsbestämningen.

De militära mottagarna har en noggrannhet p å ett par meter i sidled. I höjdled blir det n ågra g ånger sämre, eftersom alla synliga satelliter befinner sig ovanför oss.

Det smarta med GPS är att det l åter satelliterna och markkontrollen st å för grovjobbet. Det gör det möjligt att bygga enkla och billiga mottagare " satellitnavigatorerna. Varje GPS-satellit kostar ett par miljarder kronor, en mottagare tv å tusen.

Allt du behöver göra är att sl å p å GPS-mottagaren. Den sätter ig ång att lyssna efter satelliterna, identifierar dem och börjar genast ta reda p å var du befinner dig.

En idé fr ån 1800-talet
Människan har alltid använt himlaobjekt för att inte g å vilse. Genom att mäta solens eller en stjärnas höjd kan skickliga sjömän pejla sin position p å kilometern när. Amerikanerna och ryssarna har med sina GPS-satelliter, Navstar och Glonass, flyttat stjärnorna närmare jorden. De har dessutom gjort dem s å smarta att nutidens elektroniska sextanter, GPS-mottagarna, inte är mycket mer än en enkel fickräknare med en antenn och ett kvartsur. Det är därför en handh ållen satellitnavigator inte kostar mer än drygt tv å tusen kronor.

Idén att använda konstgjorda stjärnor kläcktes l ångt innan vare sig rymdfart eller transistorn existerade. 1869 skrev Edward Everett Hale science fictionboken The Brick moon. Han tänkte sig tv å ih åliga tegelstensm ånar som skulle underlätta för sjöfarten " en precis över Greenwichmeridianen och en över New Orleans. Men egentligen handlade inte boken om navigation, utan om m ån-innev ånarnas kamp för självständighet. Och inte heller hade tegelstensm ånarna synts genom molnen.

De första fungerande navigationssatelliterna stod den amerikanska flottan för i mitten av 60-talet. Systemet lever faktiskt än vid sidan av det moderna Navstar som var fullt utbyggt först för n ågot år sedan.

Fakta om GPS-mottagare
För trefyra tusen kronor inklusive moms f år du en GPS-navigator som inte är större än en mobiltelefon. Den har en noggrannhet p å bättre än hundra meter 95 procent av tiden och en display som visar allt fr ån position, tid, till kurs och hastighet.

Ju fler kanaler mottagaren har desto fler satelliter kan den samtidigt h ålla reda p å. En som bara har en kanal lyssnar bara p å en i taget, men de flesta mottagare som säljs har mellan tre och fem kanaler.

De flesta har ocks å en dataing ång för att koppla in en enhet för DGPS. Modulen som tar emot DGPS-signalerna kostar ungefär femtusen kronor och är stor som en personsökare. D å kan du veta p å tio meter när var du är, men abonnemanget för Epos fr ån Teracom kostar femton hundra kronor per år. Vill du istället betala 7 500 kronor per år f år du en noggrannhet p å mellan en och tv å meter. Signalerna sänds över de vanliga FM-sändarna via RDS - den teknik som gör att namnet p å en radiokanalen dyker upp p å en modern bilstereo. Epos täcker i princip hela Sverige till lands och till havs genom sina tolv referensstationer.

Men även Sjöfartsverket sänder ut felrättningar för DGPS för alla p å havet, men d å via l ångv ågssändare p å deras gamla radiofyrar. Den modul du behöver kostar ungefär sju tusen kronor och ger en noggrannhet p å åtta meter. Rättningssignaler är helt gratis, men fungerar bara till sjöss eller längs kusten - även i stora delar av Europa och USA genom Sjöfartsverkets utländska kollegor.

Det är ocks å till sjöss GPS-mottagarna fungerar bäst. I en tät skog eller mitt bland höghus kan det ta m ånga minuter innan den ger en position p å grund av sämre signalstyrka fr ån satelliterna. Men det är för landbruk de flesta GPS-mottagare nu säljs - b åtmarknaden börjar bli mättad. Mottagaren bör därför även kunna visa positionen p å landkartor. Silva har dessutom tagit fram en mottagare som ocks å inneh åller en elektronisk fjärrkompass. Säg adjö till stoltheten hos orienterare, nu har vi alla samma chans.

Tidningen B åtnytt testade förra året ett antal handh ållna GPS-mottagare - det finns ocks å en mängd modeller för fast montage i exempelvis en b åt. Tungviktaren i testen blev Garmin 40 eller 45 - som dock bara väger 225 gram. Den är lättanvänd, lättavläst, kan visa svenska landkoordinater och batterierna räcker hyggligt länge (ungefär tio timmar om man inte kopplade in den via ett 12-voltsuttag). Den andra stora tillverkaren för handh ållna mottagare är Magellan.

P å GPS-navigatorn finns det ocks å en datautg ång för att ansluta navigatorn till en PC eller liknande. D å kan du köpa digitala sjökort för cirka femton hundra kronor per kuststräcka och kan precis som i ett tevespel se var du befinner dig.

Du som har kvar en Decca-navigator kan vara lugn. Decca-systemet har länge hjälpt sjöfarare med sina markbundna radiosändare och kommer fortsätta göra det en bra bit in p å 2000-talet.

Krocksäkert flyg
En kändsvensk uppfinnare, H åkan Lans, har tagit fram ett flygsäkerhetssystem,GP&C, som bygger p å GPS och en kommunikationslänk mellan flygplanen.

En dator i flygplanet tar reda p å sin position med meterprecision i b åde höjd- och sidled. Den använder ocks å GPS-satelliternas exakta klocka för att sända sin position och hastighet till alla flygplan i närheten. Eftersom de andra gör samma sak, f år datorn reda p å hur det närmaste luftrummet ser ut. P å skärmen ser piloten en tevespelsliknande bild med alla "fienders" position och flygriktning utsatta. En flygledare p å marken kan ocks å följa flygtrafiken

Systemet ser ut att kunna bli världsstandard. Det har testats i USA och EU har gett bland annat Luftfartsverket 17 miljoner för att prova det i Europa. De finska och svenska Sjöfartsverken har föreslagit att systemet ocks å ska användas p å all världens hav.

Satelliten f ångar tjuven
I framtiden kan en stulen bil skicka en signal till kretsande satelliter som snabbt och lätt l åter polisen f ånga in b åde tjuv och bil. När olyckan är framme är det ännu mer br åttom. I Jönköpings larmcentral ser operatören redan idag var ambulanserna h åller hus p å sin datorskärm. GPS-mottagare i bilen berättar hela tiden var de är och hon kan välja den som finns närmast olycksplatsen. Över radiodatanätet Mobitex f år ambulansföraren alla uppgifter p å en pappersremsa. När de kvitterat uppdraget byter punkten p å skärmen i larmcentralen färg fr ån röd till grön. Den som ringt kan hela tiden f å veta hur länge det dröjer innan hjälpen är framme.

Och mer teknisk hjälp är p å väg. Snart f år SOS-centralerna inte bara upp telefonnumret till den som ringer automatiskt, utan även adressen. I framtiden syns den hjälpsökandes position direkt p å datorskärmens karta.

Men GPS dyker ocks å upp i än mer jordnära bruk. Snart är det slut p å böndernas filosoferande p å traktorn eller skördemaskinen. Maskinerna kan klara v års ådden p å egen hand. Detsamma gäller snöslungor och gräsklippare.

S å exakt mäts din position
Civil användning med S/A p åslagen (Selective Availability - militärens störningar): 100 meter

Med DGPS: 1-2 meter och 2-3 meter i höjdled.

Utan SA (militär precision) utan DGPS: cirka 15 meter. Noggrannheten för hastighetsmätningar ligger p å 0,1 m/s.

Vid vetenskapliga, fasta mätningar använder man sig av satellitsignalens bärv åg istället för den överlagrade digitala koden. Samkörda inspelningar fr ån tv å eller fler fasta (och dyra) mottagare kan upptäcka skillnader i bärv ågens fas ned till en procent av v åglängden som är 19 cm. Det betyder en inbördes noggrannhet i mätningarna p å tv å millimeter. Dessutom använder de bättre interna klockor, korrigerar för störningar och m ånga andra finesser.

Felkällor i GPS:
Satellitklockan: 0,6 meter

Banfel: 0,6 meter

Mottagaren: 1,5 meter