Hoe werkt GPS?

Actieve antenne

Een antenne die het GPS-signaal versterkt voordat het naar de ontvanger wordt verstuurd.

Bluetooth

Een draadloze verbinding die wordt gebruikt voor alledaagse apparatuur, zoals computers en telefoons. Bluetooth werkt over korte afstanden en vervangt eigenlijk de elektriciteitskabel en het stopcontact. Hierdoor is Bluetooth bijzonder praktisch voor gebruik van apparatuur buitenshuis, zoals mobiele telefoons en draagbare satellietnavigatiesystemen.

Breedtegraden

De afstand ten noorden of zuiden van de evenaar tot een punt op het aardoppervlak. Breedtegraden worden in graden, minuten en seconden uitgedrukt..

Op een wereldbol of kaart worden breedtegraden als horizontale lijnen aangegeven. De evenaar ligt op nul graden, de Noordpool op +90 graden en de Zuidpool op -90 graden. Eén breedtegraad is zestig zeemijl en één breedteminuut is één zeemijl. Omdat de breedtegraden parallel aan elkaar om de aarde lopen, worden ze ook wel 'parallellen' genoemd.

Cartografie

De kunst en techniek van het maken van kaarten. Veel van de eerste kaarten waren werkelijk kunstwerken, en net zoals de kaarten die u nu op uw satellietnavigatiesysteem kunt zien, waren ze het product van een bijzonder complexe technologie.

Constellatie

Van oudsher is een constellatie een van de 88 sterrengroepen die we 's nachts aan de hemel zien staan. Onze voorouders hebben deze vernoemd naar mythologische figuren (zoals Aries: de Ram), dieren (bijvoorbeeld de Grote Beer) of alledaagse voorwerpen (zoals de Ploeg). Sterren worden al sinds mensenheugenis als belangrijk navigatie-instrument gebruikt.

Wanneer we het over GPS hebben, verwijst het woord ‘constellatie’ naar een specifieke groep satellieten die worden gebruikt om een positie te bepalen, of naar alle satellieten die op een bepaald moment voor een GPS-ontvanger zichtbaar zijn.

Controlesegment

De benaming voor een reeks van vijf over de wereld verspreide controlestations die de GPS-satellietconstellatie controleren en beheren.

Controlestation

Vijf stations, verspreid over de wereld, die satellietsignalen voor het GPS-systeem ontvangen en controleren. Lees hier meer over controlestations.

Coördinaten

Een verzameling nummers of referenties die uw positie, waar dan ook op of boven aarde, aanduiden. Coördinaten worden meestal in breedte en lengte uitgedrukt. Als je bijvoorbeeld weet dat de coördinaten van de stad New York 40° 47’ breedte en 73° 58’ lengte zijn, kun je de exacte positie van New York uiterst nauwkeurig aanwijzen op een kaart of wereldbol.

Dead Reckoning

Ook wel 'Gegist Bestek' genoemd. Een eenvoudige navigatietechniek die uitgaat van tijd en afstand. De afgelegde afstand wordt berekend door de gebruikte snelheid te vermenigvuldigen met de tijd dat je gereisd hebt. (Afstand = snelheid x tijd). Als je dan ook op de hoogte bent van je vertrekpunt en koers, kun je je positie berekenen.

Evenaar

Een denkbeeldige lijn die over het midden van de aarde loopt op nul graden NB/ZB.

De evenaar is 40.075,16 kilometer lang (24.901,55 mijl) en loopt door dertien landen. Vreemd genoeg valt Equatoriaal-Guinea daar niet onder. Tot op de dag van vandaag ondergaan zeelui die voor het eerst de evenaar passeren, een inwijdingsritueel.

Frequentie

Het aantal golven (of cycli) dat per seconde aan een bepaald punt passeert. De frequentie wordt uitgedrukt in Hertz (cycli per seconde). Radiosignalen worden met een frequentie tussen circa 3 kilohertz en circa 300.000 megahertz verzonden.

Verschillende frequenties worden voor verschillende toepassingen ingezet. Zo worden signalen van een onderzeeboot op een hele lage frequentie verzonden (3-30 Hz), en die van een AM-radiostation op 300-3000 kHz. Dit is een gemiddelde frequentie, vandaar de term ‘middengolf’. FM-radiostations versturen signalen met een veel hogere frequentie (30-300 MHz), waardoor de kwaliteit van deze signalen vaak beter is dan die van AM-radiostations. GPS-signalen worden op verschillende frequenties uitgezonden.

GALILEO

Europa's eigen satellietnavigatiesysteem, ook wel bekend onder de naam GNSS (Global Navigation Satellite System). De verwachting is dat GALILEO in 2008/2009 voltooid en gebruiksklaar is. Lees hier meer over GALILEO.

Gebruikerssegment

Een algemene term die verwijst naar GPS-gebruikersapparatuur, -toepassingen en -werking.

GLONASS

Global Orbiting Navigational Satellite System. De Russsische tegenhanger van GPS. GLONASS biedt ook wereldwijde dekking, maar is effectiever in de noordelijke streken.

GPS

Global Positioning System. Een systeem dat uit 24 satellieten in de ruimte bestaat die gebruikt worden om de nauwkeurige positie van ieder willekeurig punt op aarde vast te stellen. Lees hier hoe GPS werkt.

Koers

Een zeevaartterm waarmee men de richting bedoelt die tussen twee punten, of tussenstoppen, wordt gevolgd tijdens uw reis. Een koers wordt gewoonlijk in graden uitgedrukt. Radialen of mils worden ook wel gebruikt.

Lengtegraden

De afstand ten oosten of westen van de nulmeridiaan tot een punt op het aardoppervlak. Lengtegraden worden in graden uitgedrukt en de nulmeridiaan ligt op nul graden - het is een denkbeeldige cirkel die door de Noordpool, Zuidpool en Greenwich in Engeland loopt. Lengtegraden worden tot 180 graden doorgeteld; de oosterlenge wordt als een positieve waarde weergegeven en de westerlengte als een negatieve waarde (+67 graden is dus 67 graden oosterlengte en -43 graden is 43 graden westerlengte).

Maar waarom eigenlijk Greenwich? Het lijkt toch veel logischer om de nulmeridiaan door zo min mogelijk land te laten lopen, en dat is bij de lijn door Greenwich in Zuid-Londen zeker niet het geval. De Greenwich-meridiaan is trouwens pas in 1884 als nulmeridiaan benoemd, tijdens een conferentie van 25 landen in Washington DC. Omdat ze al voelden dat ze niet zouden winnen, onthield de Franse afvaardiging zich van stemming, en op de Franse kaarten is nog jarenlang de Parijs-meridiaan gebruikt.

2-D modus

Tweedimensionale modus. GPS-positiebepaling waarbij alleen horizontale coördinaten worden gebruikt en geen hoogtecoördinaten. Om een positie te bepalen in 2D-modus zijn er ten minste drie zichtbare satellieten nodig.

3D-modus

Driedimensionale modus. GPS-positiebepaling waarbij zowel horizontale coördinaten als hoogtecoördinaten worden gebruikt. Om een positie te bepalen in 3D-modus zijn er ten minste vier zichtbare satellieten nodig.

NAVSTAR

NAVigation Satellite Timing and Ranging. Benaming voor de GPS-satellieten.

OMEGA

Het eerste universele navigatiesysteem. OMEGA was een systeem op de grond en werd in 1971 in gebruik genomen, met acht stations wereldwijd. Maar met de invoering van GPS was dit systeem meteen achterhaald en het is sinds 1997 niet meer in gebruik.

Positie

De locatie van een punt, aangeduid door breedte-, lengte- en hoogtegraden.

Ruimtesegment

Die onderdelen van het GPS-systeem die zich in de ruimte bevinden. Met andere woorden, de satellieten die zich in een baan om de aarde bevinden en hun signalen.

Satelliet

Een voorwerp dat zich in een baan om een groter voorwerp bevindt, zoals een planeet, of hieromheen draait. Er bestaan natuurlijke satellieten zoals de maan, en kunstmatige satellieten die bijvoorbeeld voor GPS worden gebruikt. Een kunstmatige satelliet bestaat uit drie basiselementen: een communicatiesysteem om informatie terug te zenden naar de aarde, een krachtbron en een controlesysteem om specifieke taken uit te voeren.

Selective Availability

(Ook 'Beperkte Beschikbaarheid' genoemd.) Selective Availability, of ‘SA’, maakte deel uit van het beleid van het Amerikaanse Ministerie van Defensie en had als doel de nauwkeurigheid van GPS-satellietsignalen voor civiel gebruik opzettelijk te beperken. Dit beleid kwam op 1 mei 2000 ten einde en de functie SA is nu uitgeschakeld.

Topografie

Hoe wordt de hoogte van het land boven de zeespiegel weergegeven op een 2D-kaart? Dit gebeurt door middel van contourlijnen.

Trilateratie

Een methode om een positie te bepalen aan de hand van andere, bekende referentiepunten. Lees hier meer over het gebruik van trilateratie in de praktijk.

Waypoint

Een markering op de koers, die wordt uitgedrukt in de coördinaten lengte- en breedtegraden.

Graad

Een meeteenheid. 360 graden is precies een cirkel. Op kaarten en wereldbollen is de aarde in lengte- en breedtegraden opgedeeld, zodat we met een paar nummers (de coördinaten) heel nauwkeurig de positie kunnen bepalen.