Op welk principe is GPS gebaseerd en hoe kan het zo nauwkeurig zijn?

Tom, 39 jaar
7 mei 2008

Ik weet enkel dat het een satellietsysteem is. Hoe kan een satelliet zo nauwkeurig meten? Ik herinner me nog andere staaltjes van nauwkeurigheid zoals het laten terugkaatsen van een op aarde gestuurde laserstraal, op een spiegel aan het ruimteveer. Ik vermoed dat er via GPS ook gradaties in nauwkeurigheid zijn (militaire toepassingen krijgen een grotere nauwkeurigheid toegewezen).

Antwoord

Beste Tom,

De satellieten van het GPS-netwerk doen eigenlijk zelf geen enkele meting, maar zijn wel een combinatie van een zeer nauwkeurige atoomklok met een zender. Elke satelliet weet daarenboven op elk moment exact zijn eigen positie (wat niet zo heel moeilijk is omdat satellieten in perfect voorspelbare banen rond de aarde draaien).

De atoomklokken zorgen ervoor dat alle satellieten altijd exact dezelfde tijd gebruiken. Op regelmatige tijdstippen wordt een digitaal signaal, dat bestaat uit dit exacte tijdstip gecombineerd met de positie van de satelliet en nog wat andere informatie, door de satelliet uitgezonden. Met jouw GPS-toestel ontvang jij nu de signalen van al de satellieten die je vanop de plaats waarop je je bevindt in rechte lijn kunt "zien". Deze signalen reizen met de snelheid van het licht en afhankelijk van de afstand van het GPS-toestel tot de satelliet zal het dus een bepaalde tijd duren vooraleer je het signaal op je GPS-toestel ontvangt. Omdat nu net alle satellieten van exact dezelfde tijd vertrekken, kan je GPS berekenen wat de verschillende afstand is tot elk van de verschillende satellieten. En omdat we de positie kennen van elk van de satellieten kan je GPS dan ook jouw positie berekenen.

Het systeem valt of staat dus met de juistheid van de gemeenschappelijke tijd die door het systeem wordt gebruikt: kleine afwijkingen op het tijdstip zorgen voor afwijkingen op de plaatsbepaling. Omdat GPS een militair systeem is, gaan de Amerikaanse militairen in tijden van conflict bewust afwijkingen inbouwen in het tijdsignaal zodat de plaatsbepaling voor 'vijanden' of burgers minder goed is dan wat eigenlijk mogelijk is. De Amerikanen zelf daarentegen weten wat de afwijkingen zijn en kunnen die compenseren zodat hun plaatsbepalingen wel nauwkeurig blijven.

Om deze reden heeft de Europese Unie beslist om een eigen satelliet-navigatienetwerk op te bouwen, Galileo, dat door betere atoomklokken nauwkeuriger moet zijn en dat niet gecontroleerd wordt door militairen en dus altijd dezelfde nauwkeurigheid biedt. Van dit netwerk zijn al twee test-satellieten gelanceerd.

Ik hoop dat ik hiermee jouw vraag afdoende heb beantwoord.

Met vriendelijke groeten,

Joff

Reacties op dit antwoord

Er zijn nog geen reacties op deze vraag.

Enkel de vraagsteller en de wetenschapper kunnen reageren op een antwoord.

Zoek andere vragen

© 2008-2026
Ik heb een vraag wordt gecoördineerd door Eos wetenschap. Voor vragen over het platform kan je terecht bij ikhebeenvraag@eos.be