Introduktion til satellitnavigation

I løbet af foråret har kortet og kompasset fået følge af et nyt redskab til at finde vej i naturen. Udvidelsen skyldes satellitnavigation (Global Positioning System, GPS), der muliggør en nøjagtig stedbestemmelse overalt på jordkloden. GPS er blevet interessant for friluftsfolket, fordi det amerikanske militær, som ejer GPS systemet, nu har givet almindelige mennesker adgang til at lave gode målinger.

Dette indlæg er en forenklet og populær beskrivelse af GPS, rettet mod brug af GPS på klubbens ture. Artiklen forudsætter et vist kendskab til kort og orientering ved hjælp af kort og kompas. Læs evt. vejledningen om dette emne på hjemmesiden først. Der er mange argumenter for og imod at bruge GPS i naturen - økonomiske, sikkerhedsmæssige og etiske. Jeg vil ikke gå ind i denne diskussion, men blot fortælle om de muligheder GPS giver.

Sådan virker GPS
Udstyr
Funktioner
GPS som ekstra sikkerhed
GPS som redskab
Hvad med højden?
Begrænsninger
Erfaringer

Satellitter

Sådan virker GPS

24 GPS satelliter kredser omkring Jorden i nøje fastlagte baner, sådan at det fra Jordens overflade altid er muligt at "se" mindst 4 satellitter samtidigt, både dag og nat. Dette tal er minimumskravet for at kunne bestemme sin position. Til positionsbestemmelsen har man brug for en modtager (fremover blot kaldet en "GPS"), som med en indbygget antenne kan få information fra satellitterne om, hvor de befinder sig på himlen. GPS'en kan derefter rent geometrisk bestemme sin egen position. Afhængig af satellitternes antal og placering på himlen kan man få en nøjagtighed mellem 3 og 30 meter. Vær opmærksom på, at denne nøjagtighed er langt bedre end den, man kan forvente af et almindeligt vandrekort i 1:100.000 eller 1:50.000, hvor nøjagtigheden af f.eks. en indtegnet hytte kan være på 100 - 400 m.

etrex GPS

Udstyr

PS'er til almindeligt brug har samme størrelse som en mobiltelefon. De behøver ikke være avancerede, og den billigste model er lige så god som de dyre. En GPS skal kunne vise koordinater i UTM, incl. den aktuelle UTM zone, og vigtige funktioner er fri intastning af koordinater, lagring af waypoints og tracking, som alle vil blive forklaret i det følgende. Så vidt vides har alle nuværende modeller disse funktioner, og prisen i Danmark ligger på 1500 - 2000 kr for de billigste. Der findes modeller med indbygget kort, men kvaliteten kan slet ikke måle sig med et papirkort og er derfor ret uinteresante i vandresammenhæng.

Funktioner

Vise koordinater: som standard bruges UTM som referencesystem, og det er samtidig det letteste koordinatsystem at bruge og i de fleste tilfælde det eneste man behøver kende til. UTM systemet er universelt, og koordinaterne er inddelt i meter. Det er således let at se afstanden mellem to punkter blot ved at sammenligne koordinaterne. UTM systemet er inddelt i zoner rundt om Jorden (f.eks. ligger København i zone 33, mens Jylland ligger i zone 32). De fleste vandrekort har markeringer ude i siden for UTM systemet, og i tegnforklaringen bør der stå hvilken zone området ligger i. Hvis kortet ikke benytter UTM vil der stå hvilket andet system, der er anvendt.

Kortinformationer

En funktion, som findes i mange GPS'er, er muligheden for at have den tændt konstant, så man kan gå i sine fodspor tilbage. Dette er uinteressant i vandresammenhæng fordi funktionen bruger masser af batterier, og det kan være svært at placere GPS'en et sted i oppakningen, hvor den kan få uhindret forbindelse til satellitterne. Man bør desuden vænne sig til at rette øjnene mere mod den flotte udsigt end ned på displayet!

Indtastning af koordinater: Dette bruges til at indtaste koordinaterne til f.eks. en hytte eller en god teltplads, som man har fået oplyst på forhånd eller målt ind fra kortet.

Waypoints

Lagring af waypoints: Et waypoint er et punkt, som man har målt selv med sin GPS. Man skal kunne gemme koordinaterne til disse punkter til senere brug.

Tracking: GPS'en skal kunne føre én frem til et lagret waypoint ved angivelse af en afstand og en retning, f.eks. med en pil. Man skal her være opmærksom på, at GPS'en ikke indeholder et magnetisk kompas. Den eneste måde hvorpå den kan finde ud af sin orientering i forhold til (geografisk) nord er når man går i en bestemt retning mens man lader GPS'en pege i bevægelsesretningen. Den vil ikke registrere hvis man drejer den mens man står stille.

Nogle modeller indeholder et elektronisk kompas. Man skal dog være opmærksom på, at undergrunden mange steder i Norden indeholder jernmalm, som kan virke forstyrrende. Stol derfor ikke blindt på et kompas!

GPS som ekstra sikkerhed

Hvis man på tur kun medbringer én GPS skal man være opmærksom på, at den på linie med en mobiltelefon bør ses som passivt sikkerhedsudstyr. En GPS kan gå i stykker, eller, specielt i stærk kulde, løbe tør for batterier. Man bør derfor ikke stole på den som sit eneste navigationsredskab, og man skal være forberedt på dårligt vejr og lignende, som man normalt ville være. Det kan være en god ide at opbevare den i førstehjælpssættet, så tager man ikke fejl af, hvornår man bør bruge den.

GPS'en kan gøre livet lettere ved hurtigt at vise den nøjagtige position, hvis man er faret vild, eller hvis man skal vise redningsmandskab vej over mobiltelefon eller nødtelefon i en hytte. Man kan have lagret hytters placering på forhånd som en behagelighed ved dårlig vejr på en telttur (nøjagtige koordinater over i hvert fald svenske hytter kan findes flere steder på internettet), og man kan genfinde gode vadesteder i elve eller gamle teltpladser i svært og kuperet terræn. Hvis man bliver fanget af f.eks. tåge vil man i visse situationer kunne finde tilbage til teltet, hvor man ellers ville blive nødt til at tilbringe natten ude. GPS'en kan kort sagt bruges i situationer, hvor man ikke forringer sine muligheder, hvis apparatet skulle gå i stykker. En situation, hvor GPS'en går i stykker på en sådan måde, at den giver fejlagtige koordinater, er efter min mening yderst usandsylig.

GPS som redskab

GPS'en kan bruges på mange flere måder en de hidtil nævnte. Men hvis man vil bruge den på en måde, hvor man sætter sin lid til at den virker når det gælder, skal man for det første have erfaring og udstyr til at klare sig selv i fjeldet. Man skal for det andet have to GPS'er med i gruppen (ligesom man altid har to kompasser og to kort), samt sørge for at have ekstra batterier med og beskytte GPS'en mod fugt og ekstrem kulde.

Bruger man en GPS på lige fod med kompas og kort, kan man finde tilbage til en forladt snehule eller telt med efterladt udstyr om vinteren eller sommeren, eller man kan grave mad- og udstyrsdepoter ned i sneen på længere ture og genfinde stedet (husk en markering for det nøjagtige sted, f.eks. en skistav, et træ el. lign. for at lette gravearbejdet). Man kan i princippet lade kort og kompas blive hjemme på nogle ture, selv om jeg absolut ikke vil anbefale dette.

Hvad med højden?

Højdemåler

De fleste GPS'er kan vise højden i det målte punkt. Men man skal være opmærksom på, at GPS'en som standard ikke viser højden over havet, men i stedet højden over en matematisk bestemt kugleflade (oftest WGS84), som tilnærmer sig Jordens overflade. For godt nok er Jorden rund, men der er "buler" over det hele, så Jordens overflade ikke er en perfekt kugle. Bulerne skyldes forskelle i jordskorpens massefylde, som enten "skubber" havoverfladen opad eller nedad. Der findes matematiske modeller (datum), som lokalt tilnærmer sig havoverfladen, og disse kan som oftest vælges i GPS'ens opsætning. Men selv med dette opsat korrekt vil man ikke kunne forvente nøjagtigheder bedre end 5-10 m (med WGS84 ikke bedre end 50-100 m). Højdebestemmelsen i GPS'en vil samtidig altid være dårligere end stedbestemmelsen. Der vil oftest stå på et kort hvilket datum der er brugt. Som regel er højden dog målt ud fra havoverfladen, hvilket også er det mest naturlige.

Højdeforskelle

Disse ting skal man have in mente, når man tegner et waypoint ind på et kort og sammenligner den højde GPS'en har målt med højdekurverne på kortet. I denne situation vil det være bedre at stole på højdekurverne end GPS'en. På den anden side vil en GPS relativt være bedre end kortet: hvis man går 10 meter opad vil GPS'en registrere det, mens det normalt ikke vil kunne ses på et kort. På tegningen til højre ses de forskellige begreber. GPS'en vil vise højden fra kuglefladen, H, mens den "rigtige" højde, h, måles fra havoverfladen. Man kan finde forskellen, N, ved f.eks. at måle højden i vandspejlet af en sø og sammenligne med kortets angivelse. Hvis en GPS viser 50 m for meget på højden, vil den gøre det over et meget stort område. Man kan med denne metode bruge GPS'en til at kalibrere en højdemåler, som man så kan bruge som barometer til at følge med i vejrudviklingen i stedet for at vise højden.

Begrænsninger

GPS'en har sine begrænsninger. Satelliterne udsender signaler på radiobølger, og disse har en begrænset gennemtrængningskraft i faste genstande. Et tyndt lag stof eller en hånd er normalt ikke noget problem, men man får problemer, hvis bygninger, klipper eller træer skygger for en del af himlen, så der er udsyn til færre end 4 satellitter. Forvent ikke, at GPS'en virker i tæt skov. Som alt andet batteridrevet elektronik er en GPS følsom overfor fugt, kulde og slag, og man bør altid have ekstra batterier med. Brug GPS'en med omtanke. Den er ikke noget vidunderapparat, og turkammeraterne bliver i længden trætte af at få oplyst, at der nu er 89,3 meter hen til teltet. Man skal også huske at nyde udsigten mens man går!

Erfaringer

Under sommerens fjeldture har jeg testet GPSen "etrex" fra Garmin. For det meste var nøjagtigheden på 3-6 m, mens den en enkelt gang kom op på 18 m. Med denne nøjagtighed er det let at genfinde et telt. Højdemålingen var desværre ikke umiddelbart brugbar, idet denne model brillerer med kun at kunne vise højden i fod! (note: en ny verison af softwaren blev efterfølgende indlæst med et datakabel, dette løste problemet ). Jeg prøvede desuden at finde frem til en hytte, hvor jeg havde hentet koordinaterne fra et 1:100.000 kort. Jeg var hele 300 m ved siden af! Men man kan realistisk set ikke forvente at gøre det meget bedre. 1 mm svarer på dette kort til 100 m i virkeligheden, og alene hyttesignaturen er et par mm på hver led. Forvent derfor at skulle lede et godt stykke tid i dårlig sigtbarhed, hvis du vil finde frem til en hytte på denne måde. GPS'en lå på de fleste dagsture nede i tasken med teltets placering og enkelte hjælpepunkter i vanskelige passager lagret for en sikkerheds skyld.

Skrevet af Erik Cederstrand

Oktober 2000