Als nadeel van het GPS-systeem moet aangehaald:
Als gevolg van de grote vlieghoogte is het Doppler-
effect minder uitgesproken, wat een minder goede
bepaling van de positie van de waarnemer tot gevolg
heeft. Radiale afstandverschillen kunnen maximaal
17 km bereiken over waarnemingsperioden van 30 s,
terwijl in het TRANSIT-systeem dit verschil 150 km
bereikt over dezelfde waarnemingsperiode.
Als voordelen van het GPS-systeem moeten aan
gehaald:
de oscillatorstabilisatie is beter;
gezien de vlieghoogte van 20 000 km (tegenover
1 000 km) zijn de vluchtbanen minder onderhevig aan
het aardse gravitatieveld;
het systeem is permanent bruikbaar, onafhankelijk
van plaats of tijd;
het systeem is praktisch niet onderhevig aan niet-
gravitationele krachten.
Bijkomend voordeel is het feit, dat de doorgang van een
GPS-satelliet ongeveer zes uur in beslag neemt, terwijl
dit slechts 20 min. is voor een TRANSIT-satelliet. Het
aantal mogelijke waarnemingen per doorgang ligt dus
aanmerkelijk hoger in het GPS-systeem, wat de nauw
keurigheid dan weer verbetert. Dit zal de enige mogelijk
heid zijn om de minder goede geometrische voorwaar
den van het GPS-systeem te ondervangen.
8.2. De interferentiemethode
I
De interferentiemethode zal zeer waarschijnlijk de meest
nauwkeurige methode worden in de toekomst.
Deze techniek bestaat erin het tijdsverschil of het fase
verschil te bepalen van eenzelfde inkomend elektro
magnetisch signaal in twee of meer waarnemingsstati
ons, die vrij ver van elkaar liggen (tot 300 km). Er
bestaan theoretisch twee mogelijkheden in het GPS-
systeem, nadat de demodulatie heeft plaatsgehad:
Men meet het tijdsverschil tussen de ontvangst van
de willekeurige gedragen golftrein in de twee waar
nemingsstations. Deze methode wordt reeds ge
bruikt in de VLBI-techniek (Very Long Base Interfero-
metry). Het tijdsprobleem is hier zeer belangrijk, om
dat beide stations hun eigen tijdschaal hebben en,
gezien de vaak grote afstand, deze zeer moeilijk te
synchroniseren zijn.
Men meet het faseverschil in de twee waarnemings
stations van de continue draaggolf (L, of L2).
8.3. Vergelijking van de drie methoden
Een volledige vergelijking is niet mogelijk, omdat de in
terferentiemethode nog steeds in een onderzoekfase
verkeert, terwijl de twee andere methoden reeds vol
doende werden uitgetest, en de foutenoorzaken, eigen
aan deze twee methoden, reeds vrij goed bekend zijn.
Afstandmeting biedt momenteel de beste mogelijk
heden; standaardafwijkingen op de verkregen coördina
ten zijn in de ordegrootte van 1 m na een waarnemings
periode van 24 uur en mits een goede positie van de
waargenomen satellieten. Na een waarnemingsperiode
van vijf dagen kan een standaardafwijking van 8,5 m
worden vooropgesteld. De belangrijkste foutenoorzaak
in de coördinatenbepaling blijft de onnauwkeurigheid in
de bepaling van de satellietpositie.
Doppler-waarnemingen geven minder nauwkeurige re
sultaten, standaardafwijkingen tot 1,5 m behoren tot de
werkelijkheid na een waarnemingsperiode van 12 uur
over volgintervallen van één tot drie uur.
164
9. Praktische toepassingen
9.1. Algemeenheden
Momenteel is het GPS-systeem met uiteindelijk 18 satel
lieten niet volledig, waardoor het moeilijk is, zoniet on
mogelijk, de ideale ruimtelijke schikking van de satellie
ten te verkrijgen. Daarenboven is de waarneming niet
permanent en moet worden gewacht tot vier satellieten
boven de horizon staan.
De verkregen geocentrische coördinaten XYZ zijn weinig
geschikt voor praktische toepassingen die nog steeds
zijn afgestemd op het geografische referentiesysteem
(tp, X, H) of op een systeem van vlakke voorstelling
(kaartprojectie) (Xk Yk h). Daarom worden de geocen
trische coördinaten automatisch omgevormd door de
minicomputer die in het ontvangstsysteem is inge
bouwd. Men heeft de keuze tussen geografische of
kaartprojectiecoördinaten. Een ruimtelijke transformatie
vergt theoretisch de kennis van zeven parameters (3
translaties, 3 rotaties, één schaalfactor). Dikwijls stelt
men zich tevreden met drie translaties die eigenlijk neer
komen op de componenten van de vector, die het mas
samiddelpunt van de aarde verbindt met het centrum
van de aangenomen ellipsoïde. Hier moet de aandacht
worden gevestigd op het gevaar van deze transformatie,
omdat juiste gegevens over de positie en de oriëntatie
van de gekozen ellipsoïde kunnen ontbreken. Speciaal
de hoogtecoördinaat zal hierbij onbetrouwbaar worden.
De praktische formules zijn:
tgX Y/X
2 2 2
tgcp (Z+e sincp)/(X +Y
H [X/(coscp cosA)] - (18)
waarin
e de excentriciteit van de gebruikte omwentelings
ellipsoïde
rn de normaalkromtestraal in een punt op breedte cp
rn ae (1 l e2 sin2 cp e" sin4 cp
ae halve grote as van de omwentelingsellipsoïde
H de hoogte van het punt boven de ellipsoïde
H h N
met
h hoogte van het punt boven de geoïde
N de hoogte van de geoïde boven de ellipsoïde
Indien men dit wenst, kan nu worden overgegaan van de
coördinaten cp, X, H naar Xk, Yk, h door gebruik te ma
ken van de parameters van de gebruikte kaartprojectie.
9.2. Test met het GPS-systeem
Op 8 oktober 1980 werd een test uitgevoerd in de artille
riepolygoon van Brasschaat tussen 9 en 10 uur UT.
De doorgang van satellieten 3, 4, 5, 6 is afgebeeld op
een azimutale voorstelling, gecentreerd op het zenit van
de waarnemingsplaats (zie fig. 7).
De volgende problemen werden praktisch getest:
a. Bepalen van (cp, X) en (Xk Yk) van meerdere punten
waarvan de coördinaten cp, X waren bepaald door de
klassieke geodesie, alsook de coördinaten Xk Yk in het
UTM (vlak voorstellingssysteem).
De GPS-coördinaten (cp, X) en (Xk Yk) van de waar
nemer, die het ontvangsttoestel („Magnavox Man
pack") op de rug draagt, worden direct verkregen. Het
volstaat de coördinaten van een „display" af te lezen.
Gezien de korte waarnemingsperiode en de minder goe
de schikking van de satellieten, waren de resultaten niet
optimaal. In de tabel werden drie karakteristieke punten
A, B, C opgenomen.
NGT GEODESIA 83
