Het navigatiesysteem Hoe het werkt
Gepost door Stuart on Juni 20th, 2009
De 'sat-nav' heeft een revolutie teweeggebracht in de manier waarop we reizen. Van taxichauffeurs, koeriers en de gezinsauto tot vliegtuigen en tanks, satellietnavigatieapparatuur wordt nu in bijna elk voertuig gemonteerd als het van de productielijn komt. Hoewel GPS-systemen zeker hun gebreken hebben, hebben ze ook verschillende toepassingen. Navigatie is slechts een van de belangrijkste toepassingen van GPS, maar het wordt ook gebruikt als een bron van tijd voor GPS NTP-tijd servers.
Het kunnen lokaliseren van locaties in de ruimte heeft ontelbare levens gered en het reizen naar onbekende bestemmingen probleemloos. Satellietnavigatie is afhankelijk van een constellatie van satellieten die bekend staat als GNSS (Global Navigational Satellite Systems). Momenteel is er slechts één volledig functionerend GNSS in de wereld, dat is de Global Positioning System (GPS).
GPS is eigendom van en wordt gerund door het Amerikaanse leger. De satellieten zenden twee signalen uit, een voor het Amerikaanse leger en een voor civiel gebruik. Oorspronkelijk was GPS alleen bedoeld voor de Amerikaanse strijdkrachten, maar na een onopzettelijke neerschoot van een vliegtuig, opende de toenmalige president van de VS Ronald Reagan het GPS-systeem voor de wereldbevolking om toekomstige tragedies te voorkomen.
GPS heeft een constellatie van meer dan 30-satellieten. Op elk willekeurig moment zijn ten minste vier van deze satellieten overhead, wat het minimumaantal is dat vereist is voor nauwkeurige navigatie.
De GPS-satellieten hebben elk een atoomklok. Atoomklokken gebruiken de resonantie van een atoom (de trilling of frequentie bij bepaalde energietoestanden) waardoor ze zeer nauwkeurig zijn en niet meer dan een seconde in de loop van een miljoen jaar verloren gaan. Deze ongelooflijke precisie maakt satellietnavigatie mogelijk.
De satellieten zenden een signaal uit vanaf de klok aan boord. Dit signaal bestaat uit de tijd en de positie van de satelliet. Dit signaal wordt terug naar de aarde gestraald, waar de satellietnavigator van je auto het ophaalt. Door uit te zoeken hoe lang dit signaal duurde om de auto te bereiken en vier van deze signalen te trianguleren, zal de computer in uw GPS-systeem precies werken waar u bent op het gezicht van de wereld. (Vier signalen worden gebruikt vanwege hoogteverschillen - op een 'platte' aarde zijn er maar drie nodig).
GPS-systemen kan alleen werken vanwege de zeer nauwkeurige nauwkeurigheid van de atoomklokken. Omdat de signalen worden uitgezonden met de snelheid van het licht en de nauwkeurigheid zelfs een milliseconde (een duizendste van een seconde) zou de positioneringberekeningen met 100-kilometers kunnen veranderen, aangezien het licht bijna elke 100,00km kan afleggen - op dit moment zijn GPS-systemen nauwkeurig tot ongeveer vijf meter.
De atoomklokken aan boord van GPS-systemen worden ook niet alleen voor navigatie gebruikt. Omdat atoomklokken zijn zo nauwkeurig GPS is een goede bron van tijd. NTP-tijdservers gebruiken GPS signalen om computers netwerken te synchroniseren. Een NTP GPS-server ontvangt het tijdsignaal van de GPS-satelliet en converteert het vervolgens naar UTC (Coordinated Universal Time) en distribueer het naar alle apparaten op een netwerk met zeer nauwkeurige tijdsynchronisatie.
Dit bericht is geschreven door Stuart
