Tip van de maand

Wat is GPS?
GPS is een verzameling van 24 militaire satellieten die op een hoogte van ongeveer 20.000 kilometer rond de aarde cirkelen. Deze satellieten zenden continu hun positie en het exacte uur uit. Een GPS-ontvanger op aarde zal in theorie van drie of vier satellieten het signaal kunnen ontvangen. De ontvanger vergelijkt vervolgens 'zijn' tijd met de tijd die de satelliet hem stuurde. Aan de hand van het tijdverschil kan de ontvanger zijn afstand tot de satelliet bepalen. Radiogolven planten zich immers, net als licht, voort tegen een snelheid van 300.000 kilometer per seconde.
Een relatief eenvoudig stukje software in de ontvanger kan dus een denkbeeldige cirkel construeren met de satelliet als middelpunt. Intussen hebben de tweede en derde satelliet hun gegevens ook naar de ontvanger gestuurd. Er worden opnieuw twee cirkels geconstrueerd. En op het snijpunt van deze drie cirkels, daar bevindt de ontvanger zich. Omdat er in totaal 24 GPS-satellieten in verscheidene ellipsen rond de aarde cirkelen, werkt het systeem wereldwijd. Van hartje New York tot in de diepste jungle van het Amazonegebied.
GPS is oorsponkelijk ontworpen voor het Amerikaanse leger (er bestaat overigens een 'Russische' tegenhanger van GPS, met name GLONASS). Onder meer de precisie-oorlog in de Golf, begin jaren negentig, stelde het systeem haarscherp af. Maar sinds enkele jaren is GPS voor iedereen toegankelijk. De fervente trekker kan een GPS-ontvanger kopen die in zijn basisuitvoering ongeveer 10.000 frank kost. Hij kan er zijn positie mee bepalen en navigeren. Als hij de coördinaten van de plek waar hij naartoe wil intikt, geeft de ontvanger bijvoorbeeld de te volgen kompasrichting en nog af te leggen afstand weer.
Daarnaast zijn er uiteraard meer geavanceerde ontvangers en systemen die bijvoorbeeld vliegtuignavigatie toelaten, of zware vrachtschepen naar hun bestemming loodsen. De toepassingen zijn vrijwel onuitputtelijk. Landmeters en koerierdiensten maken gebruik van GPS. Het systeem zou na verloop van tijd zelfs de blindegeleidehonden kunnen vervangen...
Nauwkeurig
De GPS voor burgerlijk gebruik die voor iedereen toegankelijk is, werkt in principe tot op honderd meter nauwkeurig. Het gaat om de zogenoemde selectieve beschikbaarheid die de wereld van het Amerikaanse leger cadeau krijgt. De signalen die voor militair gebruik uitgezonden worden, zijn op een speciale manier gecodeerd. Ze zijn ook een stuk nauwkeuriger, met een afwijking van ongeveer twintig meter.
De afwijking in GPS wordt onder meer veroorzaakt door fluctuaties in de ionosfeer van de aarde. Die hebben een invloed op de snelheid van de radiosignalen van GPS. Een andere mogelijke storingsfactor is waterdamp in de troposfeer.
DGPS of differentiële GPS werkt veel preciezer dan de militaire GPS. De foutmarge ligt hier tussen tien meter en één centimeter. Maar om een beroep te doen op een dergelijke geografische nauwkeurigheid moet de ontvanger wel signalen kunnen lezen van een nabijgelegen DGPS-baken.
De Amerikaanse regering overweegt in elk geval binnen vier tot tien jaar ook het militaire GPS-signaal ter beschikking te stellen voor de hele wereld. Deze interessante optie wordt allicht te grabbel gegooid als de militaire technologie weer een stukje verder geëvolueerd is. In dat geval wacht GPS een schitterende toekomst.
Europese concurrentie
De Europese ministers van verkeer maken 450 miljoen euro vrij voor de ontwikkeling van het navigatiesysteem Galileo. De hoge kosten van het project en bezwaren van de Verenigde Staten hadden het besluit een jaar lang opgehouden. Voorstanders van het systeem hebben aangevoerd dat Galileo de Europese Unie onafhankelijker zal maken van het overigens vrij toegankelijke Amerikaanse Global Positioning System (GPS). Bovendien zou de ontwikkeling van Galileo voor werkgelegenheid zorgen.
Maar volgens het Amerikaanse ministerie van defensie, die de controle heeft over GPS, zou Galileo kunnen interfereren met GPS-signalen die in de toekomst gebruikt zullen worden voor militaire informatie. Duitsland, Nederland, Denemarken, Oostenrijk, Zweden en Groot-Brittannië hebben bezwaar gemaakt tegen de hoge kosten van het Europese navigatiesysteem, in totaal 3,6 miljard euro.
Kort voor de Europese top eerder deze maand liet Duitsland echter zijn bezwaren vallen, omdat Galileo aanzienlijke politieke, strategische en economische voordelen met zich mee zou brengen. Daardoor stemde dinsdag toch een meerderheid van de EU-lidstaten voor het plan. De Europese leiders willen een gezamenlijk bureau in het leven roepen om Galileo te ontwikkelen. Na 2003 kunnen particuliere bedrijven aan het project deelnemen.

Informatie over GPS
GPS ontvangers
De GPS ontvanger berekent zijn positie uit de tijd die ligt tussen de ontvangst van de signalen van de verschillende satelieten.
Voorwaarde voor een goede ontvangst is een goed zicht naar de hemel. In zeer dichte bossen en tussen hoge gebouwen werkt de GPS ontvanger dus niet of minder goed.
In het geheugen van de ontvanger is opgeslagen waar de satelieten zich op een bepaald moment ongeveer moeten bevinden, met de berekende tijdverschillen wordt de exacte positie van de satelieten en van de ontvanger vastgesteld. Door de signalen van tenminste vier satelieten te gebruiken wordt de drie-dimensionale positie op aarde berekend. Dus plaats en hoogte.
Nauwkeurigheid
Er zijn tenminste 24 satelieten gelijktijdig in bedrijf. Het systeem wordt onderhouden door de U.S. Air Force en op dit moment nog volledig betaald door het Amerikaanse Ministery of Defense.
De nauwkeurigheid is enorm hoog. Tussen 1 en 20 meter is voor militaire doeleinden zeker mogelijk. Voor burgers is het gebruik gratis. De satelietsignalen worden immers toch steeds uitgezonden. Dit signaal werd in de afgelopen jaren voor burgerdoeleinden bewust slechter gemaakt door S/A, Selective Availability. Met ingeschakelde S/A ligt de nauwkeurigheid voor burgerdoeleinden tussen 30 en 100 meter. Vanaf 2 mei 2000 is deze S/A uitgeschakeld, zodat nu ook met normale GPS-apparatuur de hoge nauwkeurigheid wordt bereikt. Wanneer de omstandigheden dat vragen kan de S/A weer ingeschakeld worden door de Amerikaanse militaire eigenaars van dit navigatiesysteem. Ook is het nu mogelijk om in gebieden met een oorlogsdreiging helemaal geen GPS signalen uit te zenden.
Verbinden van gps aan andere apparatuur
Gps ontvangers worden vaak gekoppeld aan mobiele computers, APRS zenders, stuurautomaten in de pleziervaart of thuis natuurlijk aan de pc. Om de koppeling tot stand te brengen heeft u een kabel nodig. De gps kan gegevens uitwisselen via een aantal verschillende communicatieprotocols. Welk protocol u dient te gebruiken kunt u nalezen in de toelichting bij uw software, meestal is dat NMEA voor routeprogramma's en GARMIN voor dataoverdracht.

Een autonavigatiesysteem brengt u feilloos van A naar B. Autonavigatiesystemen maken gebruik van GPS-coördinaten die vanuit een satelliet worden doorgestuurd. Hierbij heeft de ontvanger altijd twee satellieten nodig om de X- en Y-coördinaten op de kaart te bepalen.
Merken van het navigatiesysteem
Sinds deze techniek echt volwassen is geworden, zijn er een groot aantal fabrikanten in de markt met een autonavigatiesysteem. Het bekendste navigatiesysteem is misschien wel het Belgische TomTom, dat met een bepalende marketingcampagne en goede producten een deel van de markt heeft weten te veroveren. Toch is TomTom lang niet de enige fabrikant van navigatiesystemen: Mio, Garmin, NavMan zijn slechts enkele andere namen van navigatiesystemen die ook op de markt zijn.
Draagbare navigatie
Een draagbaar navigatiesysteem kan ook handig zijn om buiten te gebruiken, bijvoorbeeld wanneer u in onherbergzame gebieden wilt gaan wandelen. Ook voor in het bos kunnen draagbare navigatiesystemen handige hulpjes zijn om niet te verdwalen. Hier kan een PDA of een gsm handig dienst doen. Deze moet dan wel in staat zijn de juiste navigatiesoftware te draaien.
Kaarten
Een goedkoop navigatiesysteem heeft vaak niet de meest uitgebreide kaarten. De meeste navigatiesystemen zijn voorzien van kaarten voor de Benelux. Zorg er dus voor dat u onderweg naar Frankrijk niet voor vervelende verrassingen komt te staan met een kaart die niet aanwezig is op uw navigatiesysteem. Dit kunt u voorkomen door het kopen van losse SD-kaarten of cd-roms met kaarten van Europa, Amerika of het Oostblok. Een aantal leveranciers claimt hele grote kaarten standaard mee te leveren, maar deze bieden in het buitenland alleen de hoofd- en snelwegen aan. Let hierop bij aanschaf van een autonavigatiesysteem.
Wanneer u uw gsm of PDA Palmtop als navigatiesysteem wilt gaan gebruiken, heeft in ieder geval een gps-ontvanger nodig.