Satellietnavigatie

Het was de advertentie van de Rotterdamse firma Correct die de aandacht vestigde op een ontwikkeling die dezer dagen kleine verwoestingen aanricht in de waardige bedrijfstak waartoe nautische ondernemingen als Harri (Amsterdam) en Datema Delfzijl (Rotteddam) behoren.

Correct berichtte dat zij complete satellietnavigatiesystemen voor zeiljachten en andere zeeschepen kon leveren voor nog geen duizend gulden. Het ging om GPS-apparatuur van Sony (type Pyxis) die voor een fractie van de normale prijs (ruwweg drieduizend gulden) van de hand ging. De actie van Correct is inmiddels voorbij, de Pyxisen zijn op. Het was een "uitlopend model', zegt Correct. Sony komt binnenkort met een nieuw model. De Pyxis "liep uit' nog geen twee jaar nadat hij op de markt kwam.

Satellietnavigatie is betaalbaar geworden, dat is hier vandaag het nieuws. Sterker nog: de satellietnavigatie wordt steeds betaalbaarder, want de prijzenslag woedt voort. Konden vorig jaar nog maar twaalf fabrikanten die GPS-apparatuur leveren, nu schat de vakhandel het aantal al op dertig of veertig. Alle gerenommeerde Westerse en Japanse elektronicaconcerns zijn in het gat gedoken. Merknamen: Garmin, Trimble, Magellan, Valsat, Shipmate en, niet in het minst, Philips. Prijzen: langzaam dalend van drieduizend naar tweeduizend gulden per ontvanger.

Begin jaren zestig begon het Amerikaanse ministerie van defensie de eerste experimenten met satellietnavigatie, een systeem dat het Navy Navigation Satellite System (NNSS) werd genoemd. NNSS is beter bekend als Transit en wordt ook wel met Satnav aangeduid. Transit, sinds 1964 operationeel, gebruikt vijf of zes satellieten met banen die ruwweg over de polen lopen. Hoogte ongeveer 1.100 kilometer, omlooptijd 107 minuten.

Vier volgstations op aarde analyseren voortdurend de (langzaam veranderende) banen van de satellieten en voorzien de satellietgeheugens steeds van de laatste baangegevens. Die zijn essentieel voor satellietnavigatie (ook voor het modernere GPS-systeem).

Het principe van Transit is Doppler-verschuiving. De radiosignalen (met positiegegevens) die de Transit-satellieten uitzenden worden in een iets andere frequentie ontvangen dan waarin ze de ether ingaan als gevolg van de hoge, en bovendien veranderende, onderlinge snelheid tussen satelliet en ontvanger. De Transit-ontvanger op het schip analyseert het patroon van de Doppler-verschuiving (de verandering van de afwijking dus) tijdens het passeren van de satelliet en berekent daaruit de eigen positie.

De nauwkeurigheid van de Transit-plaatsbepaling is heel behoorlijk (minder dan 200 meter), vooropgesteld dat men de eigen "snelheid over de bodem' kent. Een ander tekort is dat er gemiddeld op gematigde breedte maar eens per anderhalf uur een Transit-satelliet boven de horizon is.

Het nieuwe GPS-systeem (Global Positioning System), ook wel Navstar genoemd, is eveneens door het Amerikaanse ministerie van defensie ontworpen. Het wordt beheerd door de Amerikaanse luchtvaartdienst. GPS maakt gebruik van ruim twintig satellieten, op een hoogte van 20.000 kilometer, die evenwichtiger over de aarde zijn verdeeld dan de Transit-satellieten. Ook het principe van de plaatsbepaling is anders. De GPS-satellieten zijn stuk voor stuk met een aantal nauwkeurige atoomklokken uitgerust en ze zenden, behalve baangegevens, tijdsignalen uit. GPS-ontvangers op schepen zijn eveneens uitgerust met secure tijdmeters (kwartsklokken). Ze leiden hun positie ten opzichte van de satellieten af uit de vertraging waarmee de tijdsignalen worden ontvangen. Hoe meer satellieten, hoe beter dat gaat en omdat er zoveel satellieten zijn, gaat dat erg precies: voor de nauwkeurigheid worden waarden tussen vijftien en dertig meter opgegeven. Militaire ontvangers komen, heet het, nog preciezer uit omdat de Amerikanen de satellietsignalen opzettelijk verslechteren om misbruik door "de vijand' te verhinderen. Tijdens de Golf-oorlog is deze degrading enige tijd onderbroken omdat de omvangrijke strijdmacht in de Golf was aangewezen op civiele ontvangers.

Omdat er zoveel satellieten zijn, zijn er altijd voldoende boven de horizon om op elk moment van de dag een positie te berekenen. Daardoor is een GPS-ontvanger opeens ook als snelheidsmeter te gebruiken.

En GPS is gratis. De literatuur rept met geen woord meer over een vergoeding die Sony en anderen zouden moeten betalen voor het gebruik van de GPS-kennis. De felle concurrentie doet de rest. Binnenkort kost een GPS-ontvanger nog maar een paar honderd gulden. Daar kan ook de oude Decca-apparatuur, die nu haastig tegen afbraakprijzen de deur uit wordt gewerkt, niet meer tegenop. “De hele apparatuurhandel is ingestort”, zegt Harri in Amsterdam. Zelfs de verkoop van sextanten, altijd nog de meeste betrouwbare back-up voor al die elektronica, begint te stagneren. Veel jachtbezitters monteren als reserve nòg een GPS-systeem.