.•-.;rifl.\^TO.vh,av;nn.vn fPSS~Lm
.-Vv
Hierbij moet wel worden bedacht, dat de gegevens voor
GPS betrekking hebben op de standaard meetmethode.
Er zijn echter diverse andere methoden mogelijk waar
mee waarschijnlijk een nauwkeurigheid van enkele centi
meters over 10 kilometer zal kunnen worden bereikt, zo
als bijvoorbeeld met de hierna toegelichte inter-
ferometrische methode. De kosten hiervan zijn momen
teel erg hoog en zullen dat door de geringe afname
van apparatuur vooralsnog ook wel blijven.
Zodra er sprake is van massaproduktie dalen de prijzen.
Er wordt gesproken over f 2 000,— voor een GPS-set in
het jaar 2000, maar dat zal pas zo zijn als iedere auto een
ontvanger heeft en huisadressen zijn vervangen door
geografische coördinaten.
Selectieve beschikbaarheid
Heel belangrijk bij het beoordelen van de toekomst is het
beleid dat de regering van de Verenigde Staten gaat vol
gen bij het beschikbaar stellen van het systeem. GPS is
een militair systeem en men wil een eventuele vijand niet
dezelfde voordelen geven als de eigen strijdkrachten.
Daarom zal de nauwkeurigste signaalcode, de P code,
vermoedelijk niet voor derden beschikbaar blijven, terwijl
ook de mogelijkheid bestaat dat de C/A code met opzet
wordt verslechterd, zodat slechts een nauwkeurigheid
van 50 tot 100 meter kan worden verkregen.
Naar het zich laat aanzien zal voor statische geodetische
toepassingen ook de minder nauwkeurige C/A code
(soms S code genoemd) nauwkeurige resultaten kunnen
geven door het gebruik van speciale methoden. Het
zelfde geldt voor de onnauwkeurige baangegevens
(ephemeris).
Voorts is er sprake van een betaling voor het gebruik, bij
voorbeeld 370,— voor de C/A code en 3700,— voor
de P code per jaar, doch men is zich bewust dat de in
voering hiervan veel problemen zal geven.
Begin 1985 wordt het punt DSARC III bereikt in de
systeemplanning. De Defense System Acquisition and
Review Council evalueert dan de voortgang van het pro
ject en beslist over de verdere plannen. Hopelijk zal dan
ook worden beslist over het gebruik door derden.
2. Meetmethoden met GPS
Diverse mogelijke meetmethoden met GPS zijn hier
onder samengevat (4j:
1. Normaal pseudo-afstandmeting); enkele puntsbe-
paling.
2. Doppler metingen als in TRANSIT; enkele puntsbe-
paling.
3. Snelheidsbepaling.
4. Differentiële relatieve) puntsbepaling. Deze kan
op velerlei wijzen worden gedaan, zoals met behulp
van:
a. Pseudo-afstandmeting, als in 1.
b. Doppler meting, als in 2.
c. Interferometrische meting (als in VLBI).
d. Geïntegreerde fasemeting op de draaggolf.
Deze methoden en wijzen worden hierna in het kort be
schreven.
2.1. Pseudo-afstandmeting
Dit is de normale werkwijze met GPS. In de ontvanger
meet men de aankomsttijden van pulsen, welke door de
satellieten op precies bekende tijdstippen zijn uitge
zonden. Daaruit is de looptijd bekend en deze vermenig
vuldigd met de snelheid der radiogolven (1 nanoseconde
is 30 cm) geeft de pseudo-afstand (dit is de afstand plus
een optelconstante als gevolg van het niet gelijk lopen
van de klok in de ontvanger). Meting naar vier satellieten
maakt het mogelijk de vier onbekenden, nl. breedte,
lengte, hoogte en klokfout op te lossen.
Voor een goed begrip moeten twee feiten nader worden
toegelicht. Dat zijn de vorm van de puls een zgn.
pseudo random noise (PRN) code en het begrip kruis-
correlatie van signalen, wat vooral ook van belang is
voor een beter begrip van de interferometrische wijze
van meten.
Pulse vorm
De puls van een normale scheepsradar is een korte, ster
ke puls met veel energie, die ver uitkomt boven de in de
omgeving aanwezige radioruis (fig. 5). Een GPS puls
daarentegen bestaat uit zeer veel zwakke pulsjes (de
PRN-code), uitgespreid over een langere periode, leder
afzonderlijk zijn ze van de orde van grootte van de nor
maal aanwezige ruis, maar door de geëigende signaal
verwerking (correlatie) kunnen ze dezelfde functie ver
vullen als de sterke radar pulsen.
RADAR-pulse
Noise Code)
Fig. 5. Stippellijnen geven radioruis aan.
Kruiscorreiatie
Dit is een methode om de mate waarin twee signalen
met elkaar overeenstemmen (correleren) te beschrijven.
Als we twee volkomen willekeurige signalen A en B (fig.
6a) vergelijken, dan zal op het moment dat A positief is
de kans dat B positief of negatief is, elk 50 procent zijn.
Vermenigvuldiging van de twee bij elkaar behorende am-
plituden zal dus evenveel positieve als negatieve waar
den geven en als we dit over een voldoende aantal waar
den sommeren, dan zal deze som ongeveer nul zijn.
Verschuiving van B ten opzichte van A zal dit resultaat
niet noemenswaard veranderen. Zo ontstaat een func
tie, welke de grootte van de som uitdrukt in de grootte
der verschuiving, de zgn. kruiscorreiatie functie.
Zelfs als we twee identieke, maar nog steeds volkomen
willekeurige, signalen op verschillende tijdstippen met
elkaar vergelijken, zal de som van alle produkten nul blij
ven. Als we B echter zover opschuiven, dat het precies
oplijnt met A, dan zullen we steeds positief met positief
en negatief met negatief vermenigvuldigen en de som
matie zal in een groot getal (een hoge puls) resulteren
(fig. 6b). We heben dan als het ware de kruiscorreiatie
van een signaal met zichzelf, de zgn. autocorrelatie
functie (ACF) [5],
Kruiscorreiatie -l
Fig. 6a. Fig. 6b.
Kruiscorreiatie, resp. autocorrelatie vanrandom" signalen i,, witte
ruis").
92
NGT GEODESIA 85
