GPS is vooral bekend vanwege het nauwkeurig aanduiden van de locatie voor automobilisten. De meeste mensen maken alleen gebruik van het GPS signaal om hun posities op het aardoppervlak in twee dimensies te bepalen. Maar het signaal geeft ook informatie over de derde dimensie hoogte, zij het met een lagere precisie dan de horizontale coördinaten. Onlangs hebben wetenschappers software ontwikkeld waarmee GPS posities met een nauwkeurigheid van een paar centimeters kan doorgeven, ook voor de hoogtebepaling.
Methode
GPS-satellieten zenden informatie in de vorm van radiogolven uit naar de aarde. Deze signalen worden door de GPS-ontvanger van een gebruiker opgevangen, maar moeten tegelijkertijd ook door ten minste één andere grondstation worden ontvangen om een referentielocatie te verkrijgen waarmee de gebruiker zijn eigen positie in 3D nauwkeurig kan berekenen. Voordat de satellietsignalen de ontvangers bereiken, moeten ze een afstand door de atmosfeer afleggen, wat resulteert in vertragingen die de nauwkeurigheid van de signalen beïnvloeden. Wanneer de ontvangende gebruiker en de referentielocatie te veel in hoogte verschillen, ervaart elke locatie een andere vertragingsduur, wat het bepalen van een exacte locatie nog verder compliceert. Daarom is het in bergachtige gebieden, waar hoogteverschillen over een korte afstand sterk kunnen variëren, moeilijk om de hoogte van locaties met een paar centimeter nauwkeurigheid te bepalen.
GPS NAVSTAR satellieten constellatie
De onderzoekers hebben specifiek gekeken naar de vertragingen die optreden in de troposfeer, de lagere delen van de atmosfeer. In het verleden hebben meer wetenschappers geprobeerd om rekening te houden met vertragingen in de troposfeer d.m.v. simpele atmosfeermodellen, maar deze modellen houden niet allemaal rekening met veranderingen in weer en temperatuur. Deze factoren kunnen echter van grote invloed zijn op de hoeveelheid verstoring van de GPS signalen die richting aarde worden gestuurd. Daarnaast kan het hoogteverschil tussen twee grondstations de nauwkeurigheid van op GPS gebaseerde hoogtebepalingen sterk beïnvloeden.
Toepassingen
Naarmate de locatie met GPS positionering nauwkeuriger bepaald kan worden, neemt het aantal mogelijke toepassingen van satelliet-plaatsbepaling ook toe. De onderzoekers hopen dat de software zal helpen bij het verbeteren van de verticale nauwkeurigheid in potentieel gevaarlijke gebieden op grote hoogte, zoals plekken die gevoelig zijn voor aardverschuivingen. Ook menen ze dat de software gebruikt kan worden om te meten hoe snel gletsjers in de bergen smelten. Het onderzoek is gepubliceerd in een recente uitgave van het wetenschappelijk tijdschrift Measurement Science and Technology.
[Bron: SpaceDaily]