hoek van de satelliet, de lokale tijd en de positie van de
ontvanger.
Verder bevat dit blok het tijdverschil tussen de modula
ties op beide frequenties en de coëfficiënten voor een
rekenmodel waarmee de klokcorrectie kan worden bere
kend, zijnde het verschil tussen de kloktijd en de GPS
tijd.
Blok 2 en 3 bevatten de baangegevens van de gevolgde
satelliet, uitgedrukt in Kepleriaanse baanparameters, als
mede de tijd waarop deze gegevens zijn ververst.
Blok 4 bevat momenteel geen bruikbare informatie en is
bestemd voor datatransmissiedoeleinden in de operatio
nele fase.
Blok 5 bevat de voorspelde baangegevens van een van
de satellieten, ook wel almanakgegevens genoemd. De
voorspelde baangegevens van alle satellieten worden
gegeven in achtereenvolgende berichten, in totaal 25
stuks. De nauwkeurigheid van de berekende positie van
de satellieten ligt, afhankelijk van de voorspellingsduur,
in de orde van
na 1 dag 1 000 meter
na 1 week 2 000 meter
na 2 weken 5 000 meter
na 3 weken 10 000 meter
Deze almanakgegevens worden voor twee doeleinden
gebruikt:
- om snel te kunnen synchroniseren op het satellietsig
naal op het moment dat het signaal na korte of lange
afwezigheid weer beschikbaar is;
- om de te verwachten satellietconfiguratie te bepalen
en daarop de keuze van satellietcombinatie of plan
ning van metingen af te stemmen.
4. Principe van GPS waarnemingen
GPS waarnemingen zijn gebaseerd op de modulatie van
de draaggolf, of de fase van de draaggolf zelf, of een
combinatie van beide.
Codemeting
Dit type meting veronderstelt de bekendheid met de uit
gezonden code.
In de ontvanger wordt dan intern dezelfde code gegene
reerd als uitgezonden door de satelliet die waargenomen
gaat worden. Dit interne signaal wordt gecorreleerd met
het binnenkomende signaal van de satelliet met behulp
van de zogenaamde code ,,lock loop". Hierbij wordt het
interne signaal steeds in frequentie en modulatiefase zo
bijgestuurd, dat de modulatie in de pas loopt met die van
het binnenkomende signaal.
Het begin van een code wordt gebruikt om de klok uit
te lezen, hetgeen op een onbekende constante na, een
ruwe maat is voor de looptijd van het ontvangen signaal
van satelliet naar ontvanger.
De afstand A tussen de satelliet en de ontvanger kan als
volgt worden geschreven:
A c (tm - tz) zlt0 - zlts zltp)
waarin
c lichtsnelheid
tm gemeten aankomsttijd op ontvanger klok
tz tijdstip van uitzenden van code
zlt0 tijdverschil tussen ontvanger kloktijd en GPS tijd
z)ts verschil tussen satelliet kloktijd en GPS tijd
Zltp vertraging ten gevolge van voortplanting in iono-
sfeer en troposfeer.
tp kan worden berekend met behulp van propagatie-
modellen van ionosfeer en troposfeer en coëfficiënten
uit het navigatiebericht, of worden berekend uit het ge
meten tijdverschil op beide frequenties ingeval de me
ting plaatsvindt op de P code. Vervolgens kan zlts wor
den berekend aan de hand van het klokmodel met de in
het navigatiebericht gegeven coëfficiënten.
Deterrnc.((tm - t2) - zlts zltp) wordt pseudo-range
genoemd, welke grootheid voor de positiebepaling
wordt gebruikt (fig. 2).
(EVENT: a)
(EVENT.
GEOCENTER
Fig. 2. Pseudo-range en fasemeting.
Draaggolfmeting
In de ontvangers wordt een stabiel referentiesignaal ge
genereerd op een gegeven frequentie. Het binnen
komende signaal van de satelliet wordt ontdaan van de
modulatie en in frequentie verlaagd tot het niveau van
het referentiesignaal en gecorreleerd met het referentie
signaal. Door middel van een analoge of digitale fase
„tracking loop" wordt de fase van het interne signaal in
de pas gehouden met de fase van het binnenkomende
signaal.
Afhankelijk van het type ontvanger wordt dan een be
paalde meting uitgevoerd. C/A code ontvangers kunnen
gebruik maken van de intern beschikbare pulssignalen,
die het begin van een C/A code aangeven, om een tijd
meting te verrichten tussen twee van deze signalen.
De uitkomst van deze tijdmeting (zit) komt overeen met
een geheel aantal golflengten van het binnenkomende
signaal, stel m, waarmede de afstandverandering kan
worden bepaald
A c (zit - m/f)
Deze grootheid wordt delta pseudo-range genoemd.
Andere ontvangers mengen het in fase en doppler ver
schoven signaal met de draaggolf van het interne klok-
signaal, hetgeen een laag frequent verschilsignaal op
levert. De fase van dit verschilsignaal wordt gemeten op
de doorgangmomenten van het kloksignaal. Dit type
meting wordt carrier beat phase genoemd; de meting
kan alleen een discrete fasemeting inhouden of tevens
het aantal nuldoorgangen van het verschilsignaal, in
welk geval de meting een complete fasemeting wordt
genoemd.
Interferometrie
Bij dit type meting wordt de GPS modulatie als witte ruis
beschouwd. Het ontvangen signaal wordt teruggebracht
tot een laag frequent signaal, dat wordt bemonsterd. De
hieruit volgende digitale waarden worden met de tijd
stippen van meting vastgelegd.
416
NGT GEODESIA I
