Hoe werkt GPS?

Tegenwoordig hebben veel mensen de beschikking over GPS: in de auto als navigatie-systeem, op de boot, telefoon of op de traditionele GPS-apparaten. Het werkt meestal feilloos en heeft zeker bijgedragen aan de veiligheid van zowel het autoverkeer als voor klimmers en wandelaars in de bergen. Maar wat is GPS eigenlijk en hoe werkt het?

GPS is de afkorting van Global Positioning System en werkt met behulp van satellieten, zeker 24 stuks, die continu rondom de aarde cirkelen. Deze satellieten zenden radiogolven uit, die een GPS-apparaat op kan vangen. Deze satellieten beschrijven hun baan om de aarde in 12 uur. Door de positionering van de satellieten is er op ieder moment van de dag, op vrijwel elke plaats op aarde voldoende ontvangst om de positie uit te rekenen.

Maar hoe weet mijn GPS-ontvanger waar ik ben?

In tegenstelling tot wat veel mensen denken, berekent het GPS-apparaat (de ontvanger) waar jij je bevindt. Hij geeft dus niet door aan de satelliet waar jij bent. De GPS-ontvanger berekent een 3-tal variabelen: de positie van de satelliet, de afstand tussen de satelliet en de ontvanger en de afstanden samenvoegen.

Positie van de satelliet

De satelliet zendt radio-golven uit en daarmee een bepaalde identificatie-code. Omdat de omstandigheden op aarde overal verschillen en van dag tot dag wijzigen (denk aan het weer en politieke omstandigheden) zijn er enkele grondstations op aarde die de positie van de satelliet vergelijkt met de doorgegeven positie en de werkelijke positie. Als er afwijkingen zijn dan berekent het grondstation een correctiefactor, welke hij terugstuurt naar de satelliet. Deze stuurt de correctiefactor mee naar de ontvanger.

Afstand tussen de satelliet en de ontvanger

De satelliet zendt de tijd mee wanneer het signaal is verzonden. Omdat de snelheid waarmee het radiosignaal reist bekend is (namelijk die van het licht), kan de GPS-ontvanger uitrekenen hoe ver de satelliet verwijderd is van zijn positie. Hierbij dient aangemerkt te worden dat de klok van de GPS-ontvanger minder nauwkeurig is dan die van de satelliet. Kleine verschillen kunnen dus ontstaan.

Afstand samenvoegen

Aan de afstand naar de satelliet op zich heb je nog niets. Dit worden pas waardevolle gegevens als je dit van meerdere satellieten weet, zodat je als het ware mogelijkheden uit kunt kruizen. Bij 2 satellieten heb je al een idee waar je bent, namelijk binnen het bereik van beide satellieten, op een bepaalde lijn van gelijke afstand tussen de 2. Je hebt dus een derde satelliet nodig om exact aan te geven waar je bent: in het midden van een driehoek. Hier valt bij aan te tekenen dat geldt: hoe meer satellieten er zijn, des te nauwkeuriger is de positie berekend.

Nauwkeurigheid

Het satellietstelsel is eigendom van de regering van de Verenigde Staten. Het is niet in hun belang om iedereen op aarde té nauwkeurig te laten weten waar iemand zich bevindt. Hiervoor is een onnauwkeurigheid ingebouwd, die op elke plek op aarde anders kan zijn. Deze onnauwkeurigheid wordt ingegeven door de grondstations die de correctiefactor meesturen aan de satelliet. Verder is de klok in de GPS ontvanger minder nauwkeurig dan die van de satellieten, waardoor de onzekerheid over de positie nog meer verschilt. Bij duurdere apparaten is de klok nauwkeuriger. Hierbij geldt dat telefoons het minst nauwkeurig zijn, gevolgd door auto, boot en traditionele GPS.

Fabrikanten van GPS

Van oudsher waren het vooral de fabrikanten die aan de diverse legers mochten leveren en de traditionele apparaten bouwen: denk hierbij aan Garmin (wereld marktleider) en Suunto. Later kwamen hier de fabrikanten voor autonavigatie bij: TomTom, Navteq, Magellan, VDO Dayton en opnieuw Garmin. De laatste categorie apparaten die de beschikking heeft gekregen over GPS zijn de telefoons. Door de enorme aantal smartphones die verkocht worden met GPS behoort Nokia inmiddels tot de grootste fabrikanten van GPS apparaten.

Oxfam Novib Trailwalker

Landen

Vierduizenders in de Alpen

Bergpassen

Outdoormateriaal

Educatief & informatief

Stel een vraag aan ons:

Reisverhalen

Reisorganisaties