GNSSpositioneringssystem

GNSSpositioneringssystem is een verzamelnaam voor systemen die wereldwijd of regionaal locatie en tijd bepalen aan de hand van satellietsignalen. In een GNSS onderscheiden we de space segment (satellieten met atoomklokken), de grond- en controlediensten (grondsegment dat banen berekent en correcties uitzendt) en de gebruikerssegment (ontvangers in apparaten zoals smartphones, auto’s en professionele meetinstrumenten). De satellieten zenden continu signalen met tijdcodes; receivers meten de reistijd en/of de fase van deze signals en berekenen daarmee een positie en een klokoffset.

Werking en nauwkeurigheid

Ontvangers gebruiken ten minste vier satellieten om drie ruimtelijke coördinaten en de klokfout van de ontvanger op te lossen. De basiswerking berust op trilateratie (en aanvullend carrier phasemetingen) met tijdinformatie afkomstig van satellietklokken. Nauwkeurigheid hangt af van factoren zoals satellietpositie, troposferische en ionosferische vertragingen, multipath en de beschikbaarheid van voldoende satellietsignalen. Foutbronnen kunnen worden verminderd met detaillering van ephemeriden, kalibratie en diverse augmentatiediensten.

Hoofdconstellaties en augmentatie

De belangrijkste GNSS-constellaties zijn GPS (VS), GLONASS (Rusland), Galileo (EU) en BeiDou (China). Regionale of aanvullende systemen omvatten IRNSS/NavIC (India) en QZSS (Japan). Voor betere nauwkeurigheid bestaan augmentaties zoals SBAS (bijv. EGNOS, WAAS, GAGAN, MSAS) en lokale DGNSS. Geavanceerde technieken zoals RTK (real-time kinematic) en PPP (precise point positioning) kunnen centimeter- tot decimeternauwkeurigheid leveren.

Toepassingen en beperkingen

GNSS wordt veel gebruikt voor navigatie in voertuigen, smartphones, landmeetkunde, landbouw, aviation en netwerktijd-synchronisatie. Beperkingen zijn onder meer signaalonderbreking door gebouwen of tunnels, multipath, atmosferische effecten en het risico op storing of spoofing. Desondanks vormen GNSS-positionering en diens augmentaties een kerndelers van moderne ruimtelijk-tijdelijke systemen.