Moderniseringen aan GPS versneld
VERSLAG
Van 19 tot en met 22 september 2000
is het jaarlijkse 'grote' GPS-sympo-
sium van het Amerikaanse Institute of
Navigation (ION) gehouden: ION-
GPS2000. Voorafgaand aan dit sym
posium was er een driedaagse bijeen
komst van de Civil GPS Service Inter
face Committee (CGSIC), georgani
seerd door de US Coast Guard. Op
het symposium, en vooral op de CG-
SIC-bijeenkomst, kwamen status en
toekomst van het Global Positioning
Systeem (GPS) ruim aan de orde,
waarvan in deze bijdrage een verslag.
Inleiding
De '13th International Technical
Meeting' van 'the Satellite Division of
the Institute of Navigation', zoals het
symposium voluit heet, vond plaats in
het Salt Palace Convention Center in
Salt Lake City, in de staat Utah. De
'single best and largest GPS meeting
worldwide' was zoals gewoonlijk in
drukwekkend: zo'n 2200 deelnemers
(waarvan 1% uit Nederland), meer
dan vierhonderd papers en zes paral
lelle sessies.
Modernisering:
zendschema
De huidige plannen voor de moderni
sering van het GPS houden een ver
snelde uitvoering in van eerdere plan
nen, zoals beschreven in 'Met GPS de
volgende eeuw in' (Geodesia 1999
no. 4). Met de invoering van de CA-
code op de L2-frequentie wil men niet
wachten tot de nieuwe serie satellieten
(block IIF). Van de in totaal 21 block
IIR-satellieten, de serie die op dit mo
ment wordt gelanceerd (zij het mond
jesmaat), wil men nog de laatste twaalf
exemplaren 'ombouwen', en zowel de
CA-code op de L2 als de nieuwe mili
taire M-code gaan laten uitzenden;
daarbij wil men ook het uitgezonden
successrate
2-freq.
3-freq.
0,90
11:10
1:20
0,95
15:40
1:50
0,99
27:00
3:10
Christian
Tiberius, sectie
Mathematische
Geodesie en
Ptmtsbepaling,
TU Delft.
Tabel 1.
vermogen per signaal wat opschroeven. Deze aangepaste
satellieten, aangeduid met block IIR-Mod, zouden vanaf
2003 de lucht in moeten gaan. Voorzien voor 2005/2006 is
de lancering van de eerste nieuwe block IIF-satelliet, die
naast de CA-code op de L2- en de M-code, ook het L5-
signaal (op de derde frequentie) zal gaan uitzenden (fig. 1).
Van deze laatste zijn voorlopig twaalf exemplaren gepland.
De eerste satelliet met de voor civiele gebruikers toeganke
lijke CA-code op zowel de Ll- als de L2-frequentie zou dus
al over twee tot drie jaar beschikbaar moeten komen. Hier
en daar lijken ontvanger-fabrikanten al op deze ontwikke
ling te anticiperen. Wel moet worden bedacht dat er pas
tegen het einde van dit decennium een voldoende aantal
van deze satellieten beschikbaar zal zijn. Hiermee zal dan
ook de belemmering komen te vervallen van het huidige
Anti-Spoofmg (AS) bij twee-frequentiemetingen.
Fig. 1.
GPS 'zendschema',
met boven de
huidige situatie,
tot en met de
huidige block IIR-
satellieten, en
onder de uiteinde
lijke nieuwe
situatie met de
block IIF-satellie-
ten. De laatste
twaalf block IIR-
satellieten zullen
het onderste 'zend
schema kennen,
echter zonder het
L5-siv
In de praktijk worden nu veelal waarnemingen op twee
frequenties uitgevoerd om, over korte afstanden, de geheel-
tallige meerduidigheden snel, zo niet ogenblikkelijk, op te
lossen. Ten aanzien van een derde frequentie zou men
verwachten dat dit dan ook mogelijk wordt over lange(re)
basislijnen, maar door ons uitgevoerde verkenningsbereke
ningen wijzen uit dat dan toch nog steeds een behoorlijke
meetduur nodig zal zijn.
In tabel 1 staat de meetduur (in minutemseconden, met
een waarnemingsinterval van één seconde) om de vereiste
slagingskans te bereiken, links met twee frequenties, rechts
met het toekomstige drie-frequentiesysteem. De success-
rate is de slagingskans voor het (juist) oplossen van de ge-
heeltallige fase-meerduidigheden. Deze is berekend voor
lange(re) basislijnen waarbij de ionosferische vertraging als
onbekende in het model moet worden meegenomen (maar
waar geen verdere informatie omtrent deze parameter
wordt gebruikt).
Bij langere basislijnen spelen differentiële atmosferische
effecten een rol. Ten aanzien van de ionosfeer geldt dat de
zonne-activiteit in de elfjaarlijkse cyclus, dicht bij, maar
565
GEODESIA
^IG\^
GPS signals
I CA code
P(Y)code
I new code
I M code
frequency
1575.42 [MHz]
L5 L2 L1
_L
frequency
1575.42 [MHz]
