Het verhaal achter autonavigatie: GPS!

Het GPS (Global Positioning System) is de enige volledig functionerende GNSS (Global Navigation Satellite System), zowel in als buiten de wereld. Bestaand uit een netwerk van 24 middellange Earth Orbit satellieten, activeert dit systeem een GPS apparaat die nauwkeurige microwave signalen verwerkt om het tijdstip, locatie, snelheid en richting te bepalen.

Gemaakt door de United States Department of Defense, heeft het systeem de officiële naam NAVSTAR GPS. In tegenstelling tot wat men denkt, is NAVSTAR geen afkorting, maar een naam gekozen door John Walsh, die een beslissende rol heeft gespeeld in de oorspronkelijke lancering. De satelliet constellatie wordt beheerd door de 50th Space Wing van de US Air Force, een vrij dure onderneming die een geschatte $750 miljoen per jaar heeft te besteden. Ondanks de begroting is GPS volledig gratis voor het publiek en kan iedereen er gebruik van maken middels natuurlijk autonavigatie en meer!

Basic Werkwijze

GPS ontvangers berekenen een positie door het meten van de afstand tussen zichzelf en drie of meer satellieten. Omdat het signaal reist met de snelheid van het licht, meten zij de tijdvertraging tussen de transmissie en ontvangst van elk signaal om de afstand tot elke satelliet te berekenen. Deze signalen voeren gegevens met betrekking tot de positie van satellieten en de generieke staat van het systeem, oftewel informatie die bekend staat als almanak en Ephemeris data.

Bij het bepalen van de positie en afstand van ten minste drie satellieten, is het GPS apparaat in staat om gebruik te maken van “trilateration” om een nauwkeurige berekening te maken van haar positie. Omdat ontvangers niet altijd over meest nauwkeurig klokken beschikken, is het tracken van meerdere satellieten een belangrijk onderdeel. Hierdoor kunnen ze eventuele interne klok errors aanpassen, waardoor de uiteindelijke resultaten nauwkeuriger worden.

De vele toepassingen van GPS

GPS wordt over de hele wereld voor verschillende doeleindes ingezet en heeft een aantal nuttige toepassingen. Het dient als een handig hulpmiddel voor landmetingen, kaart maken, handel en wetenschappelijke doeleinden. Het heeft natuurlijk verschillende toepassingen in de luchtvaart en is voordelig in vrijwel iedere tak van het leger. GPS technologie wordt ook steeds vaker gebruikt om de exacte tijd te geven voor toepassingen zoals het synchroniseren van telecommunicatienetwerken en de studie van aardbevingen.

Soorten apparaten

GPS ontvangers zijn beschikbaar in alle soorten en maten. De technologie is geïntegreerd in auto’s, mobiele telefoons en zelfs horloges. Er zijn ook een aantal speciale systemen die zijn ontwikkeld door vooraanstaande fabrikanten zoals TomTom en Trimble. Hedendaags wordt zo beetje alles met elkaar geïntegreerd denk aan pc’s en andere apparaten met Bluetooth of USB.