navbar.frm 20190426 /navigation.nav
Groot onderhoud . . . Ronde elke zondag 10:30 145.475 MHz . . . Wekelijkse ether ontmoetingen donderdag avond 20:30 uur 145.450 Mhz . . .
W
Positie nauwkeurihed
Positie nauwkeurihed Toon plaatjes? ) -->

Onze voorouders keken naar sterren en kompassen om erachter te komen waar ze waren. Tegenwoordig gebruiken we GPS, met atoomklokken in satellieten in een baan om aarde. Het is nu al mogelijk om met centimeter precisie de juiste positie op aarde te bepalen en dat is pas het begin van een upgrade naar super nauwkeurige precisie.
Dat kan met onze huidige GPS toch ook zou men denken.
Maar afgezien van militaire interventie, treden er toch fouten in de huidige GPS systemen op.

Fouten kunnen veroorzaakt worden door de bewegende satellieten, elektrische storingen, veranderende propagatie parameters, blokkering van de signalen of extra sterke reflecties, enz.
Het zijn bekende stoorbronnen, die met allerlei correctie mechanismes redelijk gecorrigeerd kunnen worden.

In de praktijk betekent dat, dat de betrouwbaarheid slechts enkele meters bedraagt maar wel voldoende nauwkeurig is om op onze navigatie systemen te kunnen vertrouwen.
Maar niet gevoelig genoeg bijvoorbeeld voor zelfstandig rijdende voertuigen. En ook niet gevoelig genoeg om bijvoorbeeld de exacte locatie van een plotselinge scheur in een dijk, of een dreigende breuk in een berghelling vroegtijdig te ontdekken.
Gezien de recente natuurrampen is er wereldwijd grote belangstelling ontstaan voor een sterk verbeterde niet militaire GPS.

Precisie landbouw, bezorging middels drones, logistiek, rit meldingen en vliegreizen zijn allemaal afhankelijk van zeer nauwkeurige positie detectie.

Momenteel verhogen een reeks implementaties en GPS upgrades al de nauwkeurigheid van 's werelds krachtigste wereldwijde GPS systemen van enkele meters tot enkele centimeters.

De belangrijkste instanties die zich bezig houden met precisie locatie zijn momenteel China National Space Administration, US Air Force en ColdQuanta, een bedrijf gespecialiseerd op het gebied van Quantum technologie.

Aangedreven door China's nieuwe voltooide wereldwijde navigatie satellietsysteem, BeiDou met zijn grondstations, kunnen positie sensoren nu subtiele veranderingen in het landoppervlak detecteren.
Bijvoorbeeld in heel China in gebieden die gevoelig zijn voor aardverschuivingen.

Nu kunnen bewegingen over een paar meter in realtime worden waargenomen, waarbij, met nabewerking, millimeter nauwkeurigheid bereikt kan worden.
Dat betekent dat een landverschuiving ter grootte van de punt van een potlood vanaf meer dan 21.000 kilometer daar boven kan worden opgemerkt.
Als voorbeeld, twaalf dagen voor een aardverschuiving ontving een bergdorp een oranje waarschuwing met data, die erop wezen dat het oppervlak na dagen van zware regenval sneller verschoof, dan gebruikelijk. Zo konden preventieve maatregelen worden genomen voor een te verwachten ramp.

Over het algemeen is GPS nauwkeurig tot op vijf tot tien meter.
Momenteel is men bezig met een jarenlange upgrade naar GPS III, waarbij de nauwkeurigheid zou moeten verbeteren tot een a drie meter Zowel BeiDou als GPS zijn sterk afhankelijk van op de grond gebaseerde informatie om de nauwkeurigheid tot op centimeter niveau te vergroten.

Momenteel is Realtime kinematische (RTK) positionering, een populaire benadering waarbij een basisontvanger en een hulp ontvanger worden gebruikt die kilometers van elkaar verwijderd zijn om satellietsignalen te ontvangen en daarmee propagatie fouten te corrigeren.
Met deze techniek kunnen nauwkeurigheden worden bereikt van minder dan drie centimeter.

Maar zelfs met deze verbeteringen ondervinden GPS signalen interferentie en andere omstandigheden waardoor ze mis kunnen gaan.
Om die fouten te corrigeren, is een andere technologie vereist.

Een vergelijkbare maar nieuwere technologie is nauwkeurige puntpositionering (PPP). Dit vereist slechts een ontvanger en werkt vanaf elke locatie op aarde, waardoor tot op centimeter-niveau nauwkeurigheden haalbaar zijn.

In China is RTK-positionering al actief. In het hele land staan al duizenden basisstations. Ze ontwikkelen nu een upgrade genaamd PPP-RTK en hopen die over een jaar te kunnen gebruiken.

Naarmate de nauwkeurigheid van satelliet positionering verbetert, zullen we ongetwijfeld nog meer manieren vinden om deze te gebruiken.
Maar uiteindelijk zullen traditionele satellietsystemen een limiet bereiken - waarschijnlijk van millimeter orde.

Dus onderzoekt men naar nieuwe technologieen die ons verder kunnen brengen dan die limiet of in ieder geval onze afhankelijkheid van satellieten kunnen verminderen.

Quantum-positionering.
Bij een nieuwe benadering worden de kwantum eigenschappen van materie gebruikt. Quantum atomen, afgekoeld tot net boven het absolute nulpunt, bereiken een kwantum toestand die bijzonder gevoelig is voor krachten van buitenaf.
Als we dan de beginpositie van een object kennen en de veranderingen in de atomen kunnen meten (met behulp van een laserstraal, bijvoorbeeld), kunnen we de bewegingen van het object berekenen en in realtime de locatie bepalen.

Quantum-positionering zou vooral handig zijn in situaties waarin satellietsystemen zoals GPS of BeiDou niet beschikbaar zijn, zoals in de ruimte of onder water, of als back-up navigatie technologie voor zelfrijdende auto's.
Een zeer vroege versie van een kwantum positionering systeem, ontwikkeld door ColdQuanta in Boulder, Colorado, wordt momenteel getest op het internationale ruimtestation ISS.

(Technology Review 2021/03/30 )

Referenties, meer informatie:
hyper-accurate-gl obal-positioning-available-worldwide|
Meer informatie
GPS.GOV GPS Accuracy
GPS.GOV GPS Modernization
Redactie: pa0phb @ veron.nl   Sat Oct 23 09:41:07 2021
©    Linux powered