Met AI in het Nederlands gemaakt op basis van onze Engelse quiz; de bronnen verwijzen naar de Nederlandse Wikipedia.
Gps zit in vrijwel elke auto en telefoon, maar begon als militair systeem van de Verenigde Staten. Tientallen satellieten zenden op ruim 20.000 kilometer hoogte hun signaal uit, en een ontvanger rekent daarmee zijn positie uit. Deze quizvragen gaan over de geschiedenis, de satellieten en hun klokken, de signalen en de fouten die de nauwkeurigheid bepalen. Ook de andere systemen voor satellietnavigatie en alledaagse toepassingen komen voorbij.
Alle 30 vragen met antwoorden en uitleg. Speel de quiz
Q 01Hoe heet het eigen satellietnavigatiesysteem van de Europese Unie?
Galileo
De EU wil met een eigen systeem niet afhankelijk zijn van de Verenigde Staten, die gps als militair systeem beheren.
Q 02Hoeveel satellieten zijn ten minste nodig voor een nauwkeurige plaatsbepaling met gps?
vier
De extra meting dient om de klokfout van de ontvanger weg te werken, zodat die zonder dure atoomklok toe kan.
Q 03Welk relativistisch verschijnsel laat snel bewegende satellietklokken trager tikken?
Tijddilatatie
Het begrip komt uit de speciale relativiteitstheorie. Voor een goede tijdsbepaling moet het effect bij de satellieten worden meegerekend.
Q 04Wat is naast een gps-ontvanger nodig om een persoon of voertuig op afstand te volgen?
Zender of internetverbinding
De satelliet zendt alleen uit en het toestel op aarde ontvangt alleen. Met gps alleen kun je dus niet gevolgd worden.
Q 05Op welke hoogte boven de aarde cirkelen de satellieten van gps?
20.200 km
De banen zijn zo gekozen dat je bij vrij zicht op de hemel vanaf elke plek op aarde altijd genoeg satellieten kunt waarnemen.
Q 06Uit minimaal hoeveel werkende satellieten bestaat het zendgedeelte van gps?
24
Drie daarvan gelden als reserve. De satellieten draaien in zes vaste banen om de aarde en zenden elk een eigen signaal uit.
Q 07Hoe heet het uitzenden van valse gps-signalen die de echte signalen overstemmen?
Spoofing
Landen en rebellengroepen verstoren er de navigatie van vijandelijke vliegtuigen, raketten en drones mee. Ook de burgerluchtvaart kan er last van hebben.
Q 08Welke president gaf gps vrij voor civiel gebruik na het incident met Korean Air-vlucht 007?
Ronald Reagan
Bij het incident in 1983 kwam een Amerikaans congreslid om het leven. Tot dan toe was het systeem alleen voor militairen bedoeld.
Q 09In welk jaar werd de opzettelijke fout in het burgersignaal van gps op nul gezet?
2000
Dat gebeurde op 1 mei. Sindsdien is het signaal voor gewone gebruikers veel nauwkeuriger, en nieuwe generaties satellieten krijgen de kunstmatige fout niet meer mee.
Q 10Tijdens welke oorlog werd de opzettelijke verstoring van het gps-signaal tijdelijk uitgezet?
Golfoorlog
Er waren te weinig militaire ontvangers, dus veel militairen gebruikten een civiel model en hadden het nauwkeurige signaal nodig.
Q 11Vanaf welk jaar lanceerde het Amerikaanse ministerie van Defensie satellieten voor gps?
1978
De ontvanger meet de afstand tot meerdere satellieten; in theorie ligt de positie op het snijpunt van denkbeeldige bollen rond die satellieten.
Q 12In welke Amerikaanse staat staat het master control station van gps?
Colorado
Vanuit dit hoofdstation worden de satellieten gevolgd, hun banen voorspeld en de navigatieboodschappen aangepast.
Q 13Wat stelt een gps-ontvanger vast met de dopplerverschuiving van het satellietsignaal?
Zijn snelheid
De ontvanger verschuift zijn eigen frequentie net zo lang tot die overeenkomt met de frequentie van de satelliet.
Q 21Welke locatiefout geeft een klokafwijking van 10 nanoseconden bij gps?
3 m
De atoomklokken zijn zeer nauwkeurig maar niet exact. Grondstations volgen de afwijkingen en sturen die mee in de navigatieboodschap.
Q 22Ten opzichte van welk geodetisch datum bepaalt een gps-ontvanger zijn positie op aarde?
WGS 84
Satellietnavigatie is veel nauwkeuriger dan oudere methoden om wereldwijd te navigeren, en dat maakte één wereldwijde referentie noodzakelijk.
Q 23Waardoor is de verticale precisie van gps altijd minder dan de horizontale?
De aarde blokkeert satellieten onder je
Q 14In welk jaar werd het gps-systeem officieel operationeel verklaard?
1995
Het systeem werd toen al langer gebruikt voor navigatie; de eerste experimentele satelliet was bijna twee decennia eerder gelanceerd.
Q 15Hoelang doet een gps-satelliet over één ronde om de aarde?
11 uur en 58 minuten
De satellieten vliegen in cirkelvormige banen en keren hun antennes daarbij voortdurend naar de aarde.
Q 16Hoe heette de maatregel waarmee het gps-signaal voor burgers opzettelijk werd verslechterd?
Selective Availability
De fout werd langzaam gevarieerd en over een groot gebied exact gelijk gehouden, zodat hij moeilijk terug te rekenen was.
Q 17Hoe heet de gps-fout die ontstaat doordat signalen weerkaatsen tegen gebouwen of bergen?
Meerwegontvangst
De gebruikte frequenties beperken het effect: gereflecteerde signalen raken verspreid en komen daardoor zwakker aan.
Q 18Welke laag van de atmosfeer veroorzaakt de grootste overgebleven foutenbron bij gps?
Ionosfeer
Vrije elektronen vertragen daar het signaal. Geavanceerde ontvangers meten het verschil in ontvangsttijd tussen L1 en L2 om de grootte van het effect te bepalen.
Q 19In welk jaar werd de eerste gps-satelliet van de derde generatie gelanceerd?
2018
De lancering vond plaats op 23 december. Gps-satellieten worden de ruimte in gebracht met raketten als Delta, Atlas V en Falcon 9.
Q 20Hoe heet het nauwkeurigheidsniveau van gps dat voor militair gebruik is bedoeld?
Precise Positioning Service
Het militaire niveau gebruikt naast de C/A-code ook de P-code en haalt daardoor een grotere nauwkeurigheid dan het gewone niveau.
De ideale opstelling is drie satellieten gespreid rond de horizon en één recht boven de ontvanger, nabij het zenit.
Q 24Hoeveel graden zijn de banen van gps-satellieten gekanteld ten opzichte van de evenaar?
55°
Dankzij die kanteling komen de satellieten ver genoeg naar het noorden en zuiden om ook het poolgebied te dekken.
Q 25Wat wordt waargenomen met de L3-frequentie van gps-satellieten?
Kernexplosies
Een andere frequentie, L4, dient om correcties te bepalen voor verstoringen hoog in de atmosfeer.
Q 26Dankzij welke techniek is te bepalen van welke gps-satelliet een signaal afkomstig is?
CDMA
Alle satellieten zenden op dezelfde frequenties uit, maar elk signaal is gecodeerd met een pseudorandom noise-code die voor iedere satelliet uniek is.
Q 27Na hoeveel tijd herhaalt de P-code in het signaal van een gps-satelliet zich?
Zeven dagen
De eenvoudigere C/A-code herhaalt zich elke milliseconde. Een hulpwoord in de navigatieboodschap helpt de ontvanger de P-code sneller te vinden.
Q 28Op welke draagfrequentie zendt een gps-satelliet het L1-signaal uit?
1,57542 GHz
Op L1 staan zowel de C/A-code als de P-code; op het tweede hoofdsignaal, L2, staat alleen de P-code.
Q 29Met hoeveel bits per seconde wordt de navigatieboodschap van gps verzonden?
50
Door dat lage tempo duurt het ruim twaalf minuten voordat een ontvanger de hele boodschap binnen heeft.
Q 30Tot welke code wordt de P-code van gps sinds 31 januari 1994 versleuteld?
Y-code
Alleen militaire ontvangers kunnen de versleutelde code ontcijferen. Sommige civiele ontvangers benutten de P-code toch, door L1 en L2 met elkaar te vergelijken.