Wereldwijde satellietnavigatiesystemen (GNSS)
Navigatiesatellieten dragen uiterst nauwkeurige atoomklokken en zenden tijdsignalen en baangegevens uit. Telefoons, auto’s en schepen vergelijken meerdere signalen om hun positie en de exacte tijd te berekenen.
Kerngegevens
- Beheerder
- Verenigde Staten (GPS), China (BeiDou), Rusland (GLONASS) en de Europese Unie (Galileo)
- Sinds
- 1978, met de eerste GPS-satelliet
- Doel
- Wereldwijde plaatsbepaling, navigatie en nauwkeurige tijd
Waarom weet de blauwe stip op je kaart waar je bent? Een deel van het antwoord bevindt zich ongeveer 20.000 kilometer boven je.
Global Navigation Satellite Systems (GNSS) zenden nauwkeurige tijd- en baangegevens uit, zodat telefoons, voertuigen en schepen hun positie berekenen. De wereldwijde systemen zijn het Amerikaanse GPS, China’s BeiDou, Ruslands GLONASS en het Europese Galileo. Hun hoofdsatellieten vliegen meestal in middelhoge banen rond 20.000 kilometer, ongeveer vijftigmaal de hoogte van het ISS.
Welke systemen bestaan er?
GPS werd in 1995 volledig operationeel als eerste wereldwijde systeem. GLONASS gebruikt banen met goede dekking op hoge breedten. Het Europese Galileo is hoofdzakelijk civiel. China’s wereldwijde BeiDou-3 ging officieel op 31 juli 2020 in dienst.
Elk gebruikt tientallen satellieten, zodat gebruikers wereldwijd genoeg ruimtevaartuigen tegelijk kunnen ontvangen.
Hoe werkt plaatsbepaling?
Iedere satelliet draagt atoomklokken en zendt zijn positie en tijd uit. Een telefoon schat de afstand door te meten hoe lang het signaal onderweg was.
Met meerdere afstanden bepaalt trilateratie de locatie. Omdat een telefoonklok veel minder nauwkeurig is, zijn voor driedimensionale positie normaal signalen van minstens vier satellieten tegelijk nodig; daarmee wordt ook de klokfout opgelost.
Nauwkeurigheid en aanvulling
Open civiele signalen geven doorgaans enkele meters nauwkeurigheid; telefoonnavigatie haalt vaak 3–5 meter. Grond- en satellietaugmentatie en dubbele frequenties verbeteren dit tot decimeters of centimeters voor landmeting en automatisch rijden. BeiDou biedt ook korte berichten waar aardse netwerken ontbreken.
Kan een kaart je offline vinden?
Satellietplaatsbepaling zelf vraagt geen mobiel internet, dus een telefoon berekent offline nog steeds zijn positie. Zonder gedownloade kaarten zie je mogelijk een stip zonder wegen. Positie berekenen en kaarten downloaden zijn aparte taken.
Moderne telefoons ondersteunen meestal meerdere systemen. Meer beschikbare satellieten vergroten de kans op stabiele positie tussen gebouwen of bomen.
