GPS, hoe werkt dat nu eigenlijk?

GPS ontvangers zijn op dit moment niet meer weg te denken uit ons leven. We gebruiken ze om ons in de auto naar onze bestemming te laten begeleiden, om ons te vertellen waar we ons op het water bevinden. Maar hoe werkt GPS nu eigenlijk?

GPS, wat staat voor Global Positioning System, is ontstaan in de jaren ’70. Het Amerikaanse leger bracht vanaf dat moment speciale satellieten in banen rond de aarde, die als enige doel hadden om het mogelijk te maken op aarde je positie nauwkeurig te bepalen.

GPS bestaat uit 3 onderdelen:
• Satellieten in de ruimte
• Controle-stations op aarde
• Jij en je GPS-ontvanger

Hoe bepaalt een GPS ontvanger zijn positie?

Het Global Positioning System (GPS) is een satellietnavigatiesysteem van de Amerikaanse overheid dat momenteel uit ten minste 24 operationele satellieten bestaat. GPS werkt altijd, in alle weersomstandigheden en over de hele wereld.

De GPS satellieten draaien in ongeveer 12 uur rond de aarde. Door het ontvangen van de GPS signalen van meerdere satellieten kan het tijdsverschil tussen de GPS signalen bepaald worden. En door de exacte positie van de satellieten en het exacte tijdsverschil van de GPS signalen te combineren is het mogelijk om de exacte positie te bepalen van de GPS ontvanger. Voor een nauwkeurige positie is het nodig om van minimaal 4 satellieten een goed GPS signaal te ontvangen. Bij minder satellieten neemt de nauwkeurigheid af of is de positie niet te berekenen.

Hoe nauwkeurig is de bepaalde GPS positie?

Een afwijking van de exacte positie van de GPS ontvanger kan optreden omdat het GPS signaal mogelijk door andere objecten is weerkaatst voordat het de ontvanger bereikt. (multipath reflection)

Voor de meeste mensen die een televisie hadden die aangesloten was op een buitenantenne aan het huis is dit een bekend verschijnsel. Tv-signalen hebben ook last van multipath reflection, waardoor soms schaduwen in het televisiebeeld optreden omdat het tv-signaal in de buurt door een flatgebouw werd weerkaatst en tweemaal werd ontvangen.

Bij een GPS-ontvanger gebeurt iets dergelijks, waardoor het tijdsverschil tussen de GPS-signalen gaat verschillen en dus de berekende positie ook.

In de praktijk betekent dit dat de locatiebepaling in een open veld nauwkeuriger is dan bijvoorbeeld in de bebouwde kom, omdat de ontvangstcondities in een open veld optimaler zijn. In een bebouwd gebied kan de nauwkeurigheid teruglopen van tien tot dertig meter. De reden hiervoor is omdat er vaak minder satellieten te ontvangen zijn en de omliggende bebouwing de genoemde multipath reflection fout introduceert. In zeer smalle straten kan de GPS ontvangst zelf wegvallen en is de positie niet meer te bepalen.

Waar we als GPS gebruikers dus rekening mee dienen te houden is dat de omgeving waarin we een GPS ontvanger gebruiken van invloed kan zijn op de nauwkeurigheid van locatiebepaling. Daarnaast is het goed om te weten dat GPS track binnen in huis technisch niet mogelijk is. Dit is niet mogelijk omdat direct contact met satellieten simpelweg niet lukt. Een back up als WIFI-track van het horloge biedt dan een uitkomst.

Werking van en methoden van tracking van een GPS Horloge

U heeft een GPS horloge aangeschaft maar hoe werkt dit nu eigenlijk.

Om gebruik te kunnen maken van GPS-tracking moet u beschikken over een apparaat met een GPS-ontvanger( uw horloge), setracker app en een werkende internetverbinding.

De setracker app, waarmee u de locatie kunt zien van het GPS horloge, en het horloge communiceren met elkaar via het data-netwerk.

Een voorwaarde voor het genereren van een GPS track is dan ook een actieve simkaart met datategoed.

Uw horloge zal niet altijd een GPS track kunnen genereren.

Wanneer uw horloge geen contact kan maken met voldoende GPS satellieten om een GPS track te kunnen genereren. Wat gebeurt er dan?

Wanneer een GPS track niet mogelijk is zal het horloge opzoek gaan naar alternatieve tracking methodes. Namelijk positie bepaling op basis van LBS of WIFI

Als u bijvoorbeeld thuis op de bank het horloge test, dan is het zeer waarschijnlijk dat het GPS horloge geen direct contact kan maken met satellieten en daardoor geen goede GPS locatie kan doorgeven.

U kunt dit vergelijken met navigatie van een TomTom welke thuis op de bank ook geen goed ontvangst heeft.

Wanneer dit gebeurt, zal het GPS horloge overschakelen op een positiebepaling middels LBS. Dit is een positiebepaling op basis van berekening van UMTS zendmasten. Deze methode (LBS) is minder nauwkeurig en kan een afwijking hebben van 0 tot 1500 meter.

Wanneer u echter een stap buiten de deur doet en het gps horloge wel in contact kan komen met de satellieten, zal het GPS horloge weer een GPS track aangeven met een veel accuratere positie bepaling (0-30 mtr).

Als u echter een model heeft welke ook middels WIFI hotspots positie kan bepalen, dan kunt u thuis of binnen in school/ winkelcentra ook vaak goed positie bepalen. Deze manier van positie bepaling is erg nauwkeurig (0-25 mtr), maar wel afhankelijk van aanwezigheid van WIFI hotspots. Deze open WIFI hotspots bevinden zich tegenwoordig in bijna alle nieuwe internetrouters (o.a. Ziggo, KPN). GPS horloges met WIFI adviseren wij wanneer u goede bepaling voor binnen belangrijk vindt.

De verschillende methoden van positie bepaling kunt u eenvoudig herkennen in de App aan de kleur van het icon en de naam in de app. (zie ook foto) Blauw is LBS, Rood is GPS en Groen is WIFI.

Wat indien u een WIFI track heeft in een ander land

In eerste instantie pakt het horloge enkel WIFI-track wanneer GPS track niet mogelijk is. Dit is in veel gevallen binnen in huis/gebouwen. Het horloge gaat binnen op zoek naar het sterkste open WIFI netwerk in de buurt en rapporteert die locatie.

Er zijn echter mensen (veelal IT-ers, mensen in dienst van overheid, banken en verzekeringen) die gebruik maken van internet via VPN en bewust niet traceerbaar willen zijn door hun IP adres middels VPN ergens anders te registreren.

De VPN geeft daardoor bewust een afwijkende locatie aan in Europa (bijv. Engeland/IJsland) of zelfs in Amerika. Op deze manier is de locatie van dit VPN punt niet te traceren.

Met een VPN punt in de straat/wijk kan de locatie van het horloge hiermee een sterk vertekenend beeld geven.