GPS is een satellietplaatsbepalingssysteem waarmee we op elk moment de lengte- en breedtegraad van een object kunnen weten
Devices met een GPS-ontvanger erin zijn talrijk: navigators, smartphones, tablets, smartwatches en horloges, om er maar een paar te noemen. We gebruiken ze vooral om onze positie te bepalen en om aanwijzingen te krijgen. We praten veel over GPS, maar waarschijnlijk weten maar weinig mensen echt hoe het werkt. Wat is GPS?
Laten we beginnen met de basis. GPS staat voor Global Positioning System, dus het is een wereldwijd plaatsbepalingssysteem. GPS maakt het mogelijk de lengte- en breedtegraad van voorwerpen en personen te bepalen. Dit gebeurt met satellieten die in een baan om de aarde zijn gebracht en het mogelijk maken om op elk moment de exacte locatie van een plaats te kennen. De satellieten bevatten een atoomklok die tot op een duizendste van een seconde de tijd berekent die verstrijkt tussen het verzoek van de GPS-ontvanger en het antwoord van de satellieten zelf.
Er zijn verschillende wereldwijde plaatsbepalingssystemen in de wereld. De bekendste is NAVSTAR, wat staat voor Navigation System with Timing And Ranging Global Positioning System en is wat wij allen GPS noemen. Ontworpen door het Amerikaanse ministerie van Defensie voor het leger, is het populair geworden voor civiel gebruik. Het NAVSTAR-systeem maakt gebruik van in totaal 31 satellieten. GLONASS staat voor GLObal NAvigation Satellite System en is het plaatsbepalingssysteem dat door de Russen wordt gebruikt. Het bestaat uit een totaal van 31 satellieten, waarvan er slechts 24 operationeel zijn. Europa heeft ook zijn eigen plaatsbepalingssysteem (GALILEO), dat sinds 2016 actief is en uit 30 satellieten bestaat. BEIDOU is het Chinese systeem en IRNSS is het Indiase systeem.
Hoe het GPS-systeem werkt
Het GPS-systeem is voornamelijk gebaseerd op de atoomklokken in de zonnesatellieten. Om te begrijpen hoe GPS werkt is het het beste om een voorbeeld te geven. Er zijn 31 satellieten gestationeerd rond de baan van de aarde, en op elk gegeven moment zenden zij hun positie door naar de controletorens. Wanneer een GPS-ontvanger wordt geactiveerd, ontvangt hij informatie over de positie van de verschillende satellieten. Door de ontvangen gegevens te trianguleren, kan hij zijn eigen positie bepalen. De geolocatie is altijd zeer nauwkeurig, hooguit kan er een fout van een paar meter zijn, voornamelijk veroorzaakt door interferentie.
De elementen van GPS
Drie verschillende instrumenten moeten in perfecte harmonie samenwerken om GPS perfect te laten functioneren: het ruimtesegment, het controlesegment en het gebruikerssegment.
Het ruimtesegment bestaat uit de satellieten die rond de baan van de aarde zijn gestationeerd onder een hoek van 55 graden ten opzichte van de evenaar. Elke satelliet passeert elke 24 uur over hetzelfde punt.
Het controlesegment zijn de vijf centra die alle door de satellieten verzonden informatie verwerken. De stations van het controlesegment bevinden zich alle in de buurt van de evenaar: in Colorado Springs in de VS, Hawaii, Ascension-eiland, Diego Garcia en Kwajalein. Het belangrijkste controlecentrum is dat in Colorado Springs, dat alle foutieve informatie corrigeert die door de satellieten wordt verzonden.
Het gebruikerssegment is niets meer dan de GPS-ontvangers op aarde. Bijvoorbeeld smartphones, navigatiesystemen en horloges.