Een zelfde meting wordt uitgevoerd op een tweede
waarnemingspunt, welke gegevens worden samenge
bracht met die van het eerste waarnemingspunt. De ge
digitaliseerde gegevens van beide metingen worden dan
met elkaar gecorreleerd, hetgeen een maat oplevert voor
het tijdverschil tussen de aankomst van een satelliet
signaal op de twee waarnemingspunten.
Voor navigatiedoeleinden wordt in het algemeen een
Kalman filter toegepast, ten einde de ruis op de waar
nemingen te onderdrukken en continuïteit in de naviga-
tiegegevens te verkrijgen ingeval gedurende korte tijd
geen metingen kunnen worden verricht. Een dergelijk
Kalman filter kan schematisch als volgt worden weer
gegeven (de punt geeft de afgeleide naar de tijd aan):
5. Ontvangers
Diverse typen ontvangers zijn of worden ontwikkeld
voor uiteenlopende toepassingen. Afhankelijk van de
dynamiek van de toepassing kunnen vier groepen ont
vangers worden onderscheiden, welke specifiek of al
leen geschikt zijn voor
- hoog dynamische omstandigheden, zoals ten be
hoeve van de navigatie van een gevechtsvliegtuig of
helikopter;
- middelmatig dynamische omstandigheden waarbij
geen bijzonder hoge versnellingen optreden, zoals de
navigatie van een civiel vliegtuig of auto;
- laag dynamische omstandigheden, zoals de navigatie
en positiebepaling van schepen;
- statisch gebruik, zoals in de landmeetkunde.
Het ontwerp van de hoog dynamische ontvanger is veel
al gebaseerd op integratie met andere sensoren op het
niveau van de code tracking. Het ontwerp van de minder
dynamische ontvanger is veelal ook gebaseerd op inte
gratie met andere sensoren, maar op het niveau van
positieberekening.
De zogenaamde codeloze ontvangers zijn ontworpen
voor statische of zeer laag dynamische toepassingen in
een differentiële mode. Dit type ontvanger is niet ge
schikt voor enigszins dynamisch gebruik.
Instrumenteel kunnen de ontvangers in drie groepen
worden onderscheiden: multi channel, sequential en
multiplex.
Een multi channel ontvanger volgt vier of vijf satellieten
continu en simultaan en beschikt daartoe over een cor
responderend aantal hard- en software trackingmecha-
nismen waarin de code- en fasemeting plaatsvindt.
Een sequentiële ontvanger volgt korte tijd, bijvoorbeeld
één seconde, een satelliet en stapt daarna over op een
andere satelliet. Dit type is alleen geschikt voor code
meting.
Een multiplex ontvanger is een snelle sequentiële ont
vanger, waarbij de volgtijd voor elke satelliet zó kort is,
bijvoorbeeld 20 milliseconden, dat het volgproces reken-
technisch kan worden ondersteund en de metingen qua
si ononderbroken plaatsvinden.
Elk type heeft zijn eigen voor- en nadelen.
6. Positiebepaling
Dynamisch ingeval van codeontvanger
De gemeten pseudo-range afstanden stellen de afstan
den naar de satellieten voor, op een onbekende optel-
constante K na. De posities van de satellieten die corres
ponderen met het moment van pseudo-range metingen,
kunnen worden berekend met behulp van de gegevens
in het satellietbericht. Voor elke satelliet geldt de vol
gende vergelijking (s satelliet, o standplaats):
PR
PR
GPS
predictie
hu 1 p
stochastisch model
waarnemingsmode 1
voor GPS waarnemingen
van de dynamiek
parameters
waarnemingsmode1
voor hulpsensoren
stochastisch model
t i jd safhankelijk
stochastisch model
(Xs - X0)2 (Ys - Y0)2 (Zs - Z0)2 (PR
K)2
Ingeval van vier satellieten kan men dus uit de vier verge
lijkingen de vier onbekenden Xo; Y0, Z0 en K oplossen.
positie en snelheid
Om de relatieve plaatsbepaling te verbeteren kunnen,
behalve de pseudo-range meetwaarde, ook delta
pseudo-range waarden in het filter worden ingevoerd in
dien deze zijn gemeten (zlPR).
Statische plaatsbepaling
De statische positiebepaling kan met codeontvangers op
dezelfde wijze geschieden als in het dynamische geval,
met de aanname dat de snelheid gelijk aan nul is.
Ontvangers die alleen fase meten, compleet of fractio-
neel, kunnen alleen positieverschillen bepalen. De daar
bij toegepaste techniek is gebaseerd op de relatie tussen
het coördinaatverschil en de gemeten fase in beide ont
vangers. Het hoofdprobleem dat hierbij moet worden
opgelost, is het onbekende aantal hele golflengten. Een
bijkomend probleem vormt het mogelijk aanwezige tijd
verschil tussen de klokken van beide ontvangers. De
techniek van de positiebepaling berust in dit geval op het
elimineren van een aantal foutenbronnen door de ge
meten fasen op een bepaalde wijze met elkaar te combi
neren. Hiervoor bestaan een drietal mogelijkheden.
a. Enkelvoudig verschil
Dit is het verschil tussen de gemeten fase in twee
waarnemingspunten op hetzelfde tijdstip en van de
zelfde satelliet. Hiermee wordt het eerste orde effect
van de klokfout in de satelliet en de fout in satelliet
positie geëlimineerd (fig. 3a).
b. Tweevoudig verschil
Dit is het verschil tussen twee enkelvoudige verschil
len op hetzelfde tijdstip maar met betrekking tot twee
satellieten. Hiermee worden de klokfouten van satel
liet en ontvanger geëlimineerd (fig. 3b).
NGT GEODESIA 86
417
