Dopplersatellieten-plaatsbepaling*
9e jaargang no. 2, februari 1979
P. Richardus en H. H. Schuringa
1 Inleiding
Het was in 1970, dat - op een studiedag van de
Nederlandse^Vereniging voor Geodesie - in een
lezing van Ir. P. Sluiter [1] de Dopplersatellieten-
plaatsbepaling voor het eerst in Nederland werd ge
ïntroduceerd. De toepassing van deze methode was
op de navigatie ter zee gericht. In een stationnaire
positie van de ontvanger te land was een nauw
keurigheid van +70 m te bereiken (standaard
deviatie). Een zeer belangrijk praktisch voordeel van
deze satellieten-plaatsbepaling was, dat ze onaf
hankelijk van de weersomstandigheden kon worden
gebruikt.
Thans, zeven jaar later is de ontwikkeling zover
voortgeschreden dat de Dopplersatellieten-plaats-
bepaling veelvuldig voor geodetische doeleinden
wordt toegepast, omdat
a. de nauwkeurigheid zoveel verhoogd is, dat zij
de concurrentie met andere geodetische plaats
bepalingsmethoden glansrijk kan weerstaan;
b. het instrumentarium zover is vereenvoudigd en
verkleind dat het gemakkelijk vervoerbaar en in
het veld bruikbaar is.
De methode is ontstaan met de lancering van de
Sputnik in 1957. Deze satelliet zond een radiogolf
met een vaste frequentie uit. Een stationnaire ont
vanger ontving per tijdseenheid golven van een
hogere frequentie als de satelliet de ontvanger na
derde; en van een lagere frequentie als zij zich weer
van de ontvanger verwijderde. Het verschil van de
uitgezonden en de ontvangen frequenties is de
„Doppler shift". Op het moment van de kortste
afstand tussen satelliet en ontvanger (Time of closest
approach) is de Doppler shift gelijk aan nul.
Guier en Weiffenbach (beiden verbonden aan de
Johns Hopkins University in de U.S.A.) vonden
later de techniek uit om door middel van de meting
van deze frequentieverschillen de omlooppara
meters van de satelliet te bepalen ten opzichte van
vaste standplaatsen op aarde, waarvan de coördi
naten in een aangenomen stelsel bekend waren.
De omgekeerde toepassing nl. het bepalen van de
plaats van een waarnemingsstation uit de meting
van het Dopplereffect, als de omloopparameters
van een satelliet bekend zijn is door McClure uitge
vonden in 1958. Hij heeft daarvoor het z.g. Navy
Navigation Satellite System (NNSS) ontworpen,
ook „Transit System" genoemd. Na oorspronkelijk
beschikbaar te zijn geweest voor de U.S.Navy voor
navigatiedoeleinden, is het in 1967 vrij gegeven en
door iedereen te gebruiken, die in het bezit van een
ontvanger is.
Het lijkt er thans op, dat dit NNSS tot in de negen
tigerjaren beschikbaar zal blijven, en - althans voor
civiele doeleinden - niet door een ander zal worden
vervangen. Het bestaat uit 6 satellieten, die op een
hoogte van ongeveer 1100 km in een polaire baan
om de aarde zijn gebracht (fig. 1). De snelheid
waarmee een satelliet zich verplaatst is ongeveer 7
km/sec, zodat de omlooptijd ongeveer 107 minuten
bedraagt. Het aantal passages is afhankelijk van de
ft 79
Summary
A review is given of Doppler Satellite positioning methods for geodetic purposes. Practical
applications and their accuracy are discussed.
Dit artikel is gebaseerd op lezingen gehouden door Ir.
Schuringa te Arnhem voor de Rayonbijeenkomst NGL/
NVG op 22 november 1977 en door Dr. Richardus te Delft
voor de NVG-Studiedag op 9 december 1977.
ngt 79
21
