GPS

• Eerste aardsatelliet 1957
• De Spoetnik 1
• Amerikaanse ministerie van defensie
• 1974 eerste GPS satelliet
• 27 april 1995 GPS systeem operationeel
• NAVSTAR:
• Navigation Satellite Timing And Ranging
• Minimaal 24 satellieten
• Grondstations bepalen de locaties voor de satellieten
• Radiosignalen
• GPS vangt de radiosignalen op
• GPS bepaalt de plaatsbepaling
• Global Positioning Systeem
• Plaatsbepaling
• Ruimtesegment
• Controlesegment
• Gebruikerssegment
• Ruim 600 Satellieten draaien op 20000 km rond
het aardoppervlak
• Met eigen GPS: 4 satellieten ontvangen.
• Signalen gaan zo snel als het licht
• 2 soorten signalen
– Signaal 1 is voor militair gebruik
– Signaal 2 is voor publiekelijk gebruik
• Grondstations
– VS
– Hawaï
– Atlantische Oceaan
• Gebruiker met GPS ontvanger
• GPS bestaat uit:
– Antenne
– Ontvanger
– Signaalprocessor
– Scherm
• Hoe meer satellieten de ontvanger kan ontvangen, hoe
nauwkeuriger de positiebepaling.
• De klok in de GPS ontvanger is minder nauwkeurig dan
de atoomklokken in de satellieten, maar d.m.v.
wiskundige formules en het signaal van minimaal 4
satellieten kan de ontvanger de onnauwkeurigheid
opheffen en de exact juiste tijd vaststellen.
• GPS satellieten kunnen niet worden ontvangen in een
gebouw of onder de grond. Er moet een zichtlijn mogelijk
zijn tussen de ontvanger en de satelliet. Vergelijk het met
licht, dat kan niet door muren of rotsen.
• Om te bepalen waar de ontvanger zich bevindt wordt het
radiosignaal van de GPS satellieten ontvangen en
uitgeplozen. Daarin zitten onder andere een grove
aanduiding van de plaats waar de satelliet zich bevindt.
• Met behulp van radar wordt de exacte positie van elke
satelliet bepaald, en vergeleken met de locatie die de
GPS aangeeft.
• Als er afwijkingen worden geconstateerd, wordt er door
het grondstation een correctiefactor bepaald en naar de
satelliet doorgestuurd. Hierdoor weet de GPS-ontvanger
dus voortdurend de exacte positie van alle satellieten die
ontvangen kunnen worden.
• Radiosignalen bewegen zich met de snelheid van het
licht, 300.000 kilometer per seconde. Door vast te stellen
hoe lang het signaal er over heeft gedaan om van de
satelliet naar de ontvanger te bewegen kan worden
uitgerekend wat de afstand was.
• Door het verschil te nemen tussen de tijd waarop het
signaal is uitgezonden en waarop het is ontvangen kan
de GPS-ontvanger uitrekenen hoe lang het signaal er
over heeft gedaan van de satelliet naar de ontvanger.
Door deze tijdsduur te vermenigvuldigen met de snelheid
van het radiosignaal, 300.000 kilometer per seconde,
wordt de afstand van satelliet tot ontvanger uitgerekend.
Je kunt dit enigszins nabootsen door op een
groot veld (bijvoorbeeld een grasveld of
sportveld) een cirkel uit te tekenen met een
straal van 22 meter rondom een vast punt,
bijvoorbeeld een paaltje.
• Voorbeeld: als een auto 100 kilometer per uur rijdt, kun
je uitrekenen dat de auto in 1 seconde een afstand van
27,778 meter aflegt.
• 100 kilometer per uur is 100.000 meter per uur.
• In 1 uur zitten 3.600 secondes. 100.000 meter gedeeld
door 3.600 secondes is 27,778 per seconde.
• Als een auto die 100 kilometer per uur rijdt in een
tijdsduur van bijvoorbeeld 18 seconden van punt A naar
punt B rijdt, dan is de afstand tussen punt A en punt B
dus 18 maal 27,778 meter, dat is 500 meter.
In het experiment plaats je een tweede paaltje op
enige afstand van de het eerste paaltje.
Dan teken je een cirkel met een straal van 26 meter
om dat paaltje. De twee cirkels raken elkaar op twee
plaatsen.
•
•
•
•
•
•
Vervoermiddel
Buitensporten
Spelen
Industrie
Onderzoek
Opsporingen
• http://www.hetklokhuis.nl/onderwerp/route
planner