GPSsignaalin

GPS-signaali on Global Positioning Systemin (GPS) satelliittien kautta lähettämä radioviesti, jonka avulla voidaan määrittää sijainti, suunta ja aika. Järjestelmä on Yhdysvaltain puolustusministeriön ylläpitämä ja se on käytettävissä sekä siviili- että sotilaskäytössä. Ensimmäiset operatiiviset GPS-satelliitit otettiin käyttöön 1978, ja järjestelmän tarkkuutta sekä luotettavuutta on parannettu useiden modernisointien myötä.

GPS-signaaleja on useita, joista siviilikäytössä yleisimpiä ovat L1-taajuudella toimiva C/A-signaali sekä L2- ja L5-taajuuksilla käytössä olevat lisäsignaalit kuten L2C ja L5. Modernisoitujen siviilisignaalien lisäksi käytössä on L1C-siviilisignaali sekä sotilaskäyttöön tarkoitettu P/Y- ja M-koodi, joista P/Y on salattu versio. Signaalit voivat kulkea useiden taajuuksien päällä, ja satelliitit käyttävät eri koodauksia auttaakseen vastaanottimia erottamaan signaalit toisistaan.

Toimintaperiaate perustuu spread-spectrum-CDMA-tekniikkaan. Jokaisella satelliitilla on oma pseudorandom-koodi (PRN), jonka avulla vastaanotin voi erottaa signaalin useista satelliiteista ja laskea sen etäisyyden. Signaali sisältää navigaatiotiedot, kuten satelliitin ephemeris- ja almanakkatiedot sekä aikatiedon. Vastaanotin tarvitsee vähintään neljä satelliittia määrittääkseen sijainnin ja ajan erojen korrigoinnin.

Käytännön sovellukset kattavat ajantasaisen sijainnin ja ajoituksen sijainnin mittaamisen lisäksi laitteisiin ja järjestelmiin integroidun aika-signaalin avulla. Tarkkuus vaihtelee riippuen käytetystä signaalista, ympäristötekijöistä ja saatavilla olevasta korjauksesta; yleisesti kuluttajilaitteilla saavutetaan metrien luokkaa, kun taas edistyneet korjaukset voivat tarjota senttien tai millimetrejen tarkkuuksia. GPSia käytetään laajasti navigoinnissa, logistiikassa, geodesiassa ja telekommunikaatioissa.