Meetmethoden
dat de afstand is gewijzigd. Om een volledig afstands-
verschil te meten, moet ook het aantal hele golflengten
worden geteld; men spreekt dan van geïntegreerde fase.
Ook fasemetingen kunnen op beide frequenties, met golf
lengten van respectievelijk 19 en 24 cm, worden gedaan.
Deze meetgrootheden worden vaak aangeduid met L1 en
L2.
Het belang van het meten op twee frequenties is dat
signaalvertragingen die optreden in de ionosfeer welke
zich tussen de 60 en 1000 km boven het aardoppervlak
bevindt grotendeels kunnen worden gecompenseerd.
De ionosfeervrije combinatie van fasemetingen wordt wel
aangeduid met L3.
Naast code- en fasemetingen kan men ook de Doppler-
frequentie waarnemen. Dit is vooral interessant voor het
bepalen van de snelheid van een bewegende ontvanger.
Men meet het aantal binnenkomende cycles van de
draaggolf per tijdseenheid op discrete tijdstippen. Voor
de geodesie is dit minder interessant, hoewel men kan
stellen dat geïntegreerde fasemetingen in feite identiek
zijn aan het continu meten van de frequentie, gevolgd
door integratie over de tijd.
SPS will be provided on the L1 frequency, which contains a
coarse acquisition (CIA) code and a navigation data message.
SPS is planned to provide the capability to obtain horizontal
positioning accuracy within 100 m DRMS (95% probability) and
300 m 99,9% probability.
(Citaat uit Federal Radionavigation Plan (FRP) van de V.S.)
Foutenbronnen
De metingen zijn voornamelijk onderhevig aan de vol
gende foutenbronnen:
fouten in de satellietposities. Vooral door de intro
ductie van SA lopen deze fouten op tot ongeveer
100 m;
kiokfouten in de satellieten. De invoering van SA leidt
tot fluctuaties in de afstandsfouten in de orde van
10 m per minuut;
voortplantingssnelheid in de atmosfeer. Men maakt
onderscheid tussen de troposfeer (d.w.z. luchtlagen)
en de ionosfeer. De invloed hiervan is het kleinst als
de afgelegde weg het kortst is, dus voor een satelliet
in het zenith. Voor lagere elevaties neemt de invloed
toe, tot zij bij 15° ongeveer een factor 3 groter is.
De vertraging in de troposfeer is redelijk voorspelbaar;
op zeeniveau bedraagt ze in het zenith ongeveer
2,30 m plus een onzekere bijdrage die tot enige
decimeters kan oplopen door de onbekende lucht
vochtigheid langs het signaaltraject.
De invloed van de ionosfeer is veel grilliger. In het
zenith bedraagt deze tussen 0 en 15 m, afhankelijk
van de tijd van de dag, het seizoen, de plaats op
aarde, de zonnevlek-activiteit en andere slecht voor
spelbare factoren. Als men op twee frequenties kan
meten, kan voor deze fouten grotendeels worden ge
corrigeerd;
multipath. Dit is het effect dat ontstaat wanneer be
halve het directe signaal ook een gereflecteerd sig
naal de antenne bereikt. De resulterende afstands
fouten kunnen sterk verschillen. Richtgetallen zijn:
meters voor C/A-code, decimeters voor P-code en
centimeters voor fase. Deze fout is moeilijk te elimi
neren.
De afgelopen vijftien jaar hebben veel ontwikkelingen te
zien gegeven, zowel op het gebied van apparatuur en
programmatuur, als van bereikbare nauwkeurigheid en
van toepassingen. Aan de hand van ingeburgerde termi
nologie volgt hierna een overzicht van deze ontwikke
lingen.
Codemetingen
Oorspronkelijk was dit de enige meetmethode (plus
Doppler voor de snelheid). Per afstand was de meetruis
ongeveer 10 m op de C/A-code en 1 m op de P-code. In
de loop der jaren is de meetruis sterk teruggedrongen
door gebruik van digitale methoden en van de zoge
naamde „narrow correlator". Hierdoor ligt de meetruis nu
rond het decimeterniveau, met voor P-code ongeveer een
factor twee beter dan voor C/A-code.
Relatieve meting en DGPS
Van begin af aan was het duidelijk dat de fouten ten
gevolge van de atmosfeer en van foutieve SV-posities
over een groot gebied grote overeenkomst vertonen. Het
lag dus voor de hand om relatief te meten, met één ont
vanger op een bekend punt. De daar optredende fouten
worden dan gebruikt om de gelijktijdig gedane waar
nemingen op onbekende punten te corrigeren.
Men kan dit doen door de correctie later aan te brengen.
In de scheepvaart echter bestaat de noodzaak om de
positie in real-time te weten. De invoering van SA heeft
ertoe geleid dat veel commerciële firma's referentie
stations plaatsten op bekende punten. De daar gemeten
fouten in de pseudo-afstanden worden via een radiover
binding naar de gebruikers overgeseind. Deze manier
van meten heet Differentiële GPS (DGPS). Binnen een
straal van 500 km wordt een precisie van enkele meters
bereikt (fig. 3). Vooral de olie-industrie maakt veel gebruik
van DGPS voor haar werk op zee.
Een handheld" C/A-code ontvanger (Magellan).
180
NGT GEODESIA 94 - 4
