Hoe Werkt Gps?

{h1}

Gps is absoluut essentieel in de 21e eeuw en vereist een hoop geavanceerde technologie. We leggen uit hoe een netwerk van satellieten je helpt erachter te komen waar je bent op aarde.

Historisch gezien was het een heel moeilijk probleem om te weten waar je bent aan de oppervlakte van de aarde. Het vinden van een nauwkeurige positie zonder oriëntatiepunten was een kwestie van dead-reckoning, astrale navigatie en complexe berekeningen van lengte- en breedtegraad. Maar met de introductie van GPS (Global Positioning System) en goedkope consumentenontvangstchips in de afgelopen decennia is weten wat je precies bent een simpel feit van het leven geworden. GPS heeft ook een revolutie teweeggebracht in de scheepvaart- en luchtvaartindustrie, militaire operaties en wetenschap.

GPS is afhankelijk van een netwerk van satellieten die op een afstand van 16.500 mijl rond de aarde cirkelen. Er zijn tientallen van dergelijke satellieten in een baan om de aarde. Elke satelliet weet waar hij is en zendt een constant signaal uit dat wordt ontvangen door ontvangers in smartphones, navigatiesystemen en andere GPS-apparaten. Het signaal bestaat uit de orbitale positie van de satelliet (bekend als de ephemeris), de positie en toestand van de andere satellieten in het netwerk (de almanak) en de tijd dat het bericht werd verzonden.

Als u een GPS-apparaat gebruikt, is het u wellicht opgevallen dat het lang kan duren voordat u een nauwkeurige meting hebt gekregen, vooral in steden. Een reden hiervoor is dat het signaal een zeer lage bandbreedte (50 bps) heeft en gevoelig is voor interferentie door gebouwen en andere obstructies.

Een goede door GPS bepaalde positie vereist meestal een signaal van ten minste vier satellieten en heeft een zeer nauwkeurige timing nodig. Wanneer de ontvanger een signaal oppikt, bepaalt het hoe lang het signaal duurde om het te bereiken, en omdat radiogolven altijd met dezelfde snelheid reizen, kan het dat interval gebruiken om de afstand van zichzelf tot de satelliet te berekenen - de pseudobereik. Met één satelliet weet de ontvanger dat de positie ergens op het oppervlak van een denkbeeldige bol ligt met de satelliet in het midden. Met elk extra satellietsignaal kan het andere sferen berekenen. De tweede bol kruist met de eerste - stel je voor dat je twee bubbels tegen elkaar drukt, de 'muur' ertussen vormt een cirkel, dus de positie is ergens binnen die cirkel vastgelegd.

Een derde bol snijdt met die cirkel op slechts twee punten, waarvan er één de locatie van de ontvanger is. Het andere snijpunt bevindt zich meestal ergens in de ruimte, duizenden mijlen van de aarde, en kan worden genegeerd (tenzij je een astronaut bent). De vierde satelliet wordt gebruikt om de nauwkeurigheid van de timing te verbeteren; zeer kleine fouten in de tijd, zelfs miljardsten van een seconde, kunnen positioneringsfouten van honderden meters veroorzaken.

GPS is ontworpen en wordt beheerd door het Amerikaanse ministerie van Defensie, maar er zijn alternatieven in ontwikkeling, waaronder het Europese Galileo-programma. Toen het voor het eerst beschikbaar werd gemaakt voor openbaar gebruik, was GPS slechts tot op 100 meter nauwkeurig, omdat fouten opzettelijk in de efemeride en de almanak werden geïntroduceerd. Sinds 2000 is deze selectieve beschikbaarheid echter uitgeschakeld, hoewel deze voor militaire doeleinden kan worden gereactiveerd.

Het GPS-systeem wordt voortdurend ontwikkeld en nieuwe satellieten worden regelmatig in een baan om de aarde gebracht. Het is een essentieel onderdeel geworden van het leven van de 21e eeuw.


Video Supplement: HOE WERKT GPS? // Willem Wever // #38.




Onderzoek


Kunnen Dieren Het Weer Voorspellen?
Kunnen Dieren Het Weer Voorspellen?

Hoe Een Supernova Werkt
Hoe Een Supernova Werkt

Science Nieuws


Vrouw Geboren Zonder Een Vagina Spreekt Over Zeldzame Ziekte
Vrouw Geboren Zonder Een Vagina Spreekt Over Zeldzame Ziekte

Take That, Dames! Mannelijke Leeuwen Hinderlaag Prooi
Take That, Dames! Mannelijke Leeuwen Hinderlaag Prooi

Een Dode Grote Witte Haai Op Een Strand Van Santa Cruz Leidt Tot Een Strafrechtelijk Onderzoek
Een Dode Grote Witte Haai Op Een Strand Van Santa Cruz Leidt Tot Een Strafrechtelijk Onderzoek

Extra Jeukt Zijn, Betekent Dat Je Sommige Cellen Mist
Extra Jeukt Zijn, Betekent Dat Je Sommige Cellen Mist

Waarom Was De Moore, Okla., Tornado Zo Ernstig?
Waarom Was De Moore, Okla., Tornado Zo Ernstig?


WordsSideKick.com
Alle Rechten Voorbehouden!
Reproductie Van Materialen Toegestaan Alleen Prostanovkoy Actieve Link Naar De Site WordsSideKick.com

© 2005–2019 WordsSideKick.com