BlinfoTec |
Net als het internet vindt satelliet navigatie zijn oorsprong in de lancering van de Spoetnik in 1957. Wetenschappers ontdekken, dat het signaal dat de sonde uitzendt ook wordt gekenmerkt door het 'Doppler effect'. Een aanstormende signaal bron veranderd van toon als de bron passeert. De toon wordt lager als de bron voorbij raast. Dit effect kent iedereen die wel eens een ambulance voorbij heeft horen komen.
Nu is het niet zo, dat je de Spoetnik voorbij hoorde vliegen en er zat ook geen sirene op, maar het Doppler effect op het radio signaal was wel degelijk meetbaar met een ontvanger die met de juiste meetinstrumenten was uitgerust. Om echter een positie vast te kunnen stellen met deze methode, was exacte kennis van de baan van de sonde noodzakelijk. Toch is deze methode toegepast door de Amerikaanse defensie diensten, voornamelijk aan boord van onderzeeërs. Men had daarvoor het 'Transit' satelliet systeem in een baan om de aarde gebracht. Deze constellatie bevond zich in een polaire baan op duizend kilometer hoogte enbestond uit zes satellieten en drie grondstations.
De eerste lancering vond plaats op 17 september 1959, maar mislukte. Een succesvolle lancering lukte op 13 april 1960, maar de satelliet werd niet operationeel. Pas op 16 juni 1963, na nog een aantal mislukte pogingen, bereikte een 'Transit' satelliet zijn baan en begon zijn werk te doen. Het systeem werd in 1964 operationeel verklaard en werd vrijgegeven voor burger gebruik in 1967. De hoge kosten van de benodigde apparatuur zorgden er echter voor, dat het systeem niet grootschalig in gebruik raakte voor civiele doeleinden. 'Transit' bleef operationeel tot 31 december 1996.
De technologie waarop het Global Positioning System, GPS, is gebaseerd werd voor het eerst getest met drie 'Timation' satellieten, waarvan de eerste in 31 mei 1967 werd gelanceerd. De volgende twee werden in 1969 en in 1974 in omloop gebracht.
De eerste 'echte' GPS satelliet, met de naam 'NAVSTAR' (Navigation Signal Timing and Ranging satellite), werd met behulp van een US Air Force (USAF) Atlas-Centaur raket op februari 1978 gelanceerd. Deze satelliet, plus de tien die volgden onder de naam 'Block I', waren gebouwd door Rockwell International. Deze groep van satellieten waren de 'demonstrateurs' van de nieuwe technologie. Hun banen verschillen iets van die van de latere GPS satellieten, 'Block I' satellieten maken hun baantjes in een hoek van 63 graden met de evenaar, de latere GPS satellieten hebben een 'inclinatie' van 55 graden.
De laatste 'Block I' satelliet werd gelanceerd in 1985. Slechts één lancering van de 'Block I' serie mislukte, nummer zeven.
De eerste satelliet in 'Block II' ging in 1989 naar boven met een Delta raket en werd gevolgd door nog eens acht 'Block II' satellieten. Daarna volgden 15 verbeterde 'Block II A' satellieten, ook door Rockwell gebouwd. Op 9 maart 1994 bereikte de laatste 'Block II A' satelliet zijn baan om de aarde. Daarmee vormt 'Block II (A)' de huidige GPS constellatie van 24 satellieten in 6 baanvlakken, met elk 4 satellieten.
'Block II' satellieten hebben niet het eeuwige leven. hun levensduur wordt geschat op 7 jaar. Daarom is de US Air Force druk bezig met vervangers. De reeks 'replacements' staat bekend onder de naam 'Block II R' en werd gebouwd door Lockheed Martin. De eerste satelliet in deze serie werd gelanceerd op 27 maart 1996 met een Delta II raket. Er zijn 20 satellieten gebouwd voor 'Block II R' en de laatste staat voor lancering gepland in 2009. 12 satellieten van deze serie zijn aangepast aan de laatste stand van de techniek en doen als 'Block II R-M' hun werk op 20 duizend kilometer en honderd meter hoogte boven het aardoppervlak.
Inmiddels is al begonnen met de lancering van de 'Block II F' serie, 12 satellieten, ditmaal gebouwd door Boeing, dat Rockwell's space assets in 1996 heeft overgenomen.
De lancering van de 'Block II F' satellieten gaat gepaard aan verbeteringen van de grondstations, die verdeeld worden in verschillende segmenten. De algemene controle ligt bij het 'GPS Master Control Station (GPS MCS)', thuis op de Falcon Air Force Basis, even buiten Colorado Springs, in Colorado. Het MCS staat in verbinding met vier 'active-tracking ground antenne stations' en vijf passive-tracking monitor stations. Deze stations, waarvan de ligging heel precies bekend is, vangen de signalen van de GPS constellatie op en sturen deze door naar het MCS. Daar worden eventuele tijdsverschillen in de signalen vastgesteld en correcties vervolgens naar de betreffende satellieten verstuurd.
Intussen wordt er al nagedacht over 'Block III'. De US Air Force maakt zich in toenemende mate zorgen over de voortgang van het GPS systeem. Er zijn weliswaar voldoende vervangers voorhanden, maar men zit krap in de raketten die deze satellieten in een baan om de aarde moeten brengen. Wat deze problemen verder compliceert is het feit, dat als men snel zou kunnen doorgaan met de lancering van 'Block II R-M' satellieten, dit geld weghaalt bij de ontwikkeling van het 'Block II F' systeem. Dit zou dan weer voor vertraging kunnen zorgen in het in de lucht brengen van de 'Block III' constellatie. Deze situatie zorgt er voor, dat de US Air Force regelmatig laat bidden voor het voortbestaan van de huidige constellatie, maar of dat helpt is twijfelachtig. Intussen zijn we zover dat niemand eigenlijk weet welke satelliet er als volgende mee op zal houden.
Daarnaast zeurt de Amerikaanse luchtmacht, dat het leger eigenlijk mee zou moeten betalen. Sinds de Golf oorlog is het leger immers 'medegebruiker' van de GPS constellatie. Om dit te realiseren zijn echter nogal ingewikkelde veranderingen in de Amerikaanse overheids administratie noodzakelijk.
(Laatst bijgewerkt op: 14-11-2006)
Loadstone-GPS wordt ontwikkeld door Shawn Kirkpatrick in samenwerking met Monty Lilburn, Shane Wegner en Rob Melchers.
Het programma is gratis. De ontwikkeling heeft echter honderden uren aan programmeren en testen gekost. Om hiermee door te kunnen gaan en het programma zowel als de documentatie en ondersteuning verder te ontwikkelen en verbeteren is jouw steun van harte welkom.
Overweeg eens of je dit project zou willen ondersteunen. Iedere gift, klein of groot, wordt in dank aanvaard en helpt bij het voortzetten van de inspanningen van het Loadstone-GPS team in de toekomst.
Klik op doneren om een bijdrage aan dit project te leveren.
Maak je liever geen gebruik van PayPall, neem dan contact op met het Loadstone-GPS team via de contact pagina van deze website.