Ontwikkeling der satellietnavigatie
Conceptuele weergave van een wereldwijd satellietnavigatie systeem
Lustrumboek "The 5th Element"
Een bijdrage betreffende de opzet van een Europees satelliet navigatie systeem is
niet compleet zonder een korte beschrijving van de geschiedenis en ontwikkeling
van de huidige satelliet navigatie systemen. Zowel het Amerikaanse GPS als het
Russische GLONASS zijn oorspronkelijk opgezet als een militair systeem. De
bedoeling was oorspronkelijk dat militairen met een voor hun doeleinden
toereikende nauwkeurigheid nun positie konden bepalen, waar ook ter wereld.
Civiel medegebruik was mogelijk, maar met een lagere nauwkeurigheid. Deze
nauwkeurigheid was dermate beperkt, dat er vooralsnog niet veel gebruik van
gemaakt werd.
Echter in het begin van de jaren '80 kwamen drie radioastronomen van het
Massachusetts Institute of Technology (MIT), te weten Counselman, Shapiro en
Gurevitch, op het idee om gebruik te maken van de fase van het binnenkomende
signaal. Dit principe werd in de Very Long Baseline Interferometry (VLBI) al jaren
succesvol toegepast. Aangezien de fase van het signaal met een hoge
nauwkeurigheid gemeten kon worden, opende dit idee de weg naar het gebruik
van GPS voor toepassingen met een hoge precisie (centimeter of zelfs
millimeterniveau). Door dit idee werd overigens eveneens een inmiddels bekend
probleem geïntroduceerd, de geheeltallige meerduidigheden. Men dient niet alleen
de fase van het binnenkomende signaal te meten, maar men dient ook het aantal
gehele golflengten tussen ontvanger en satelliet te kennen.
Een andere factor was het ontwikkelen van technieken waarbij relatieve posities
bepaald worden. Dit berust op het feit dat een aantal foutenbronnen, zoals
onzekerheden in de satellietbanen, kloksynchronisatieproblemen en atmosferische
problemen, ongeveer dezelfde invloed hebben op ontvangers op dicht bij elkaar
gelegen locaties. Dit heeft tot gevolg dat men het verschil in posities tussen twee
ontvangers veel nauwkeuriger kan bepalen dan de positie van een enkele
ontvanger.
Om de beperkingen van GPS het hoofd te bieden, zijn er inmiddels tal van
zogenaamde augmentatie-systemen ontwikkeld. Denk hierbij bijvoorbeeld aan
DGPS-ketens, referentie-systemen (AGRS-NL, maar ook aan complementaire
satellietsystemen zoals EGNOS (European Geostationary Navigation Overlay
Service). Over het algemeen dragen dergelijke systemen bij aan het verbeteren
148
