Palmclub-tip: wat is GPS precies

Een mobiel apparaatje als de Palm leent zich uitstekend voor mobiele toepassingen. Reden te meer waarom GPS-toepassingen voor handhelds zo populair zijn. Gert-Jan, moderator van het Palmclub GPS-forum, legt uit wat GPS nu precies is. Ook maakte hij een overzicht over de diverse GPS-uitbreidingsmogelijkheden en software-toepassingen.

Met twee satellieten is de positie nog niet exact te bepalen: een derde satelliet is noodzakelijk.

Met het signaal van drie satellieten zijn er nog maar slechts twee posities mogelijk. Een van deze posities kan worden uitgesloten omdat deze niet op het aardoppervlak is.

Een GPS-ontvanger met een Palm gemonteerd in de auto. (foto: Roel Jasper)

Aan de basis van het GPS-systeem staat een groot netwerk van zo’n 24 satellieten, die voortdurend hun exacte plaats in de ruimte en de exacte tijd van hun interne atoomklok uitzenden. De satellieten zijn nauwkeurig gepositioneerd: iedere plaats op de aarde kan altijd minimaal vier satellieten 'zien'. Naast deze 24 satellieten zijn er ook nog een paar reserve, voor het geval er eentje stuk gaat. GPS-ontvangers maken het systeem compleet.

Het is mogelijk de positie te bepalen tot op 10 tot 100 meter nauwkeurig. Met behulp van speciale militaire apparatuur is het zelfs mogelijk om de positie binnen de 1 meter nauwkeurig te bepalen. Het GPS-systeem is oorspronkelijk voor militaire operaties ontwikkeld door het Amerikaanse leger. Nu is het ook vrijgegeven voor commerciële doeleinden, maar de precisie is voor de burger met opzet minder gemaakt. Dit om veiligheidsoverwegingen...

Om je plaats te kunnen bepalen, heb je altijd minimaal drie satellieten nodig. Waarom? Als je GPS-ontvanger het signaal ontvangt van één satelliet, dan zal GPS alleen kunnen berekenen hoever je verwijderd bent van deze satelliet. Dit gebeurt door een vrij ingewikkelde berekening: Een satelliet zendt voortdurend zijn plaats in de ruimte uit, tezamen met de tijd waarop dit signaal is verstuurd. Een GPS-ontvanger berekent de afstand tot de satelliet met behulp van het tijdverschil tussen verzenden en aankomst van dit signaal

Doordat in het GPS verhaal een satelliet wordt gezien als het centrum van een cirkel, en waarbij de cirkel het ontvangstgebied is van het GPS-signaal, betekent het dat jouw GPS-ontvanger zich ergens op deze cirkel bevindt. Met behulp van een tweede satelliet, betekent het dus dat de positie van je GPS-ontvanger zich ergens op de kruising van deze twee satellietencirkels bevindt. Deze kruising is ook weer een cirkel: dit is afgebeeld in bovenstaande figuur. Door nu een derde satelliet ‘op te roepen’, zal de GPS-ontvanger nu een denkbeeldige derde cirkel in de plaatsbepaling kunnen zetten, nu zijn er slechts twee punten mogelijk zijn waar de GPS-ontvanger zich kan bevinden. Een van deze twee punten kan uitgesloten worden, omdat die positie zich op een onmogelijke plaats in de ruimte bevindt. Dit alles heet ook wel de ‘driehoeksmeting’.

Kan je ook de vierde satelliet zien, dan is het zelfs mogelijk om je hoogte te bepalen, dat kan handig zijn voor bergbeklimmers en vliegers. Ook snelheid en bewegingsrichting zijn te bepalen met GPS.

Letterlijk vertaald betekent waypoints 'wegpunten': posities op de weg dus. Maar wat heb je daar nu aan? Wel, elke coördinaat op deze aardbol heeft zijn eigen positie (zeg maar GPS-code), en die zijn uniek. Door nu zelf met behulp van je GPS-module waypoints bij te houden, is het mogelijk om achteraf een berekening te maken van het aantal kilometers je hebt afgelegd, en je kan precies zien hoe lang je over de route hebt gedaan. Het leuke van deze unieke 'waypoints' is dat je ze ook kan delen met anderen. Er zijn hele databases met waypoints, die routes uitzetten of specifieke locaties markeren. Zie bijvoorbeeld www.waypoints.com (zeevaarders), SwopNet GPS Waypoint database of Waypoint Base, voor collecties. Ben je bijvoorbeeld op zoek naar de exacte locatie van Artis, die kan je vinden op de site van Nico Bartels.

Bij gebruik van navigatiesoftware als bijvoorbeeld Route Europe of Citymaps zal de interne database van zo een programma niets anders doen dan jouw zoekopdracht naar een bepaalde stad of straat omzetten naar een waypoint, oftewel coördinaatpositie. Wil je een route berekenen? Kan ook, het programma berekent aan de hand van de coördinaten precies wat de afstand is, en doordat er restricties in het programma zitten gebouwd (je kan moeilijk dwars door het IJsselmeer van Amsterdam naar Groningen) berekent hij met behulp van meerdere van deze punten de meest ideale route die mogelijk is. Kortom, waypoints, navigatiesoftware en GPS zijn onlosmakelijk met elkaar verbonden.

Als je dit een leuk review vond, ben je misschien ook geïnteresseerd in: