|
|
|
|
Europa kiest eigen kompas
De US seals die op het Scheveningse strand gaan landen maken absoluut gebruik van hun GPS. Het risico dat ze in Noordwijk aan wal stappen om Amerikaanse gevangen van het Internationaal Gerechtshof in Den Haag te bevrijden is anders te groot. En onze eigen luchtmobiele brigade die de invasie moet keren? Zij weten Scheveningen ook zonder GPS wel te vinden, maar dankzij Galileo verdwalen zij niet in het Haagse Statenkwartier.
Vergezocht? Wellicht. Zeker is dat de animositeit tussen Europa en de Verenigde Staten groeit. De The Hague Invasion Act is daar een voorbeeld van. De hang naar grotere afhankelijkheid van Big Brother door het Avondland blijkt ook uit de keus van Europa voor een eigen Global Positioning System: Galileo. Voordat eind maart dit jaar de kogel door de kerk ging en de Europese ministers van Transport tot een eigen, geavanceerd plaatsbepalingsysteem met behulp van satellieten besloten, deden de Amerikanen er alles aan om de start van Galileo te frustreren. Logisch, want sinds de start in 1974 en de introductie van het succesvolle (gratis!) GPS-systeem voor burgergebruik in 1983 beschikten de Amerikanen over een monopolie op het gebied van nauwkeurige plaatsbepaling op aarde. Helemaal na de verbrokkeling van de Sovjet-Unie waardoor hun Glonass-systeem niet meer meetelt.
Nou ja, nauwkeurig? GPS is van oorsprong een militair systeem. Dat heeft als voordeel dat het ontworpen is met een hoge betrouwbaarheid in het achterhoofd. Nadeel is dat het net zo eenvoudig is die nauwkeurigheid te verminderen. Geeft niets, als de gebruikers dat maar weten. Zeilend in Griekse wateren bleek vlak na elf september vorig jaar het Griekse haventje Fiscardo op Keffalonia plotseling zo’n honderd meter naar het westen verplaatst. Een leesfout, ruis in de communicatie, of was het systeem naar een grotere onbetrouwbaarheid geschakeld om het mogelijke terroristen lastiger te maken?
GPS werkt met slechts twee frequenties L1 en L2. L2 was bestemd voor militair gebruik en veel nauwkeuriger dan de L1-frequentie. Een gedeelte van de L2-frequentie is nu ook beschikbaar voor civiel gebruik, maar wel voorzien van ‘Standard Positioning Service with selective availability’. De zenders kunnen aan zeilers en andere burgers hiermee niet hun werkelijke positie doorgeven, maar een locatie die daar een fractie van afwijkt. Een minimale vertraging of versnelling van het signaal volstaat. Met technieken als Differential GPS is die onnauwkeurigheid voor een groot deel weer op te heffen. Van vaste objecten, vuurtorens bijvoorbeeld, is de positie precies bekend. Door deze DGPS-correctiesignalen te laten sturen is alsnog een hoge nauwkeurigheid van de positiebepaling mogelijk.
De Amerikanen zijn van plan de selectieve beschikbaarheid in 2006 helemaal op te heffen en het hele GPS-systeem met meer navigatiefrequenties ingrijpend te vernieuwen. Dat de Amerikanen ruis introduceren om aanslagen te voorkomen, neemt niemand ze kwalijk. Probleem is dat je dat als gebruiker pas weet wanneer je in de mist de haven volledig op de tast moet vinden. Overigens stelt de US Air Force dat noch in de Golfoorlog, bij de crisis in Kosovo of de oorlog in Afghanistan GPS uit de lucht is geweest.
Goed zeemanschap lost veel problemen op. Dat geldt niet voor iedereen. Ambulances en brandweerauto’s willen om welbegrepen redenen exact weten waar ze zijn en wat de kortste route is die ze moeten afleggen. In een vliegtuig dat zijn landingsbaan dreigt te missen, wil niemand zitten. Niet alleen bij transport, maar ook in de landbouw, telecommunicatie en bij grote infrastructurele projecten neemt het belang van exacte plaatsbepaling met behulp van satellieten snel toe. Europese staten willen niet afhankelijk zijn van een Amerikaans systeem. Juist de militaire herkomst en de selectieve onbetrouwbaarheid van GPS inspireerden de Europese ministers tot een eigen netwerk van dertig satellieten (GPS: 24 satellieten en in een lagere baan) die rond 2008 - vrijwel - iedereen op aarde moeten vertellen waar hij of zij zich bevindt.
Economische motieven spelen daarbij eveneens een belangrijke rol. Europa ziet een groeiende markt voor digitale plaatsbepaling. Volgens het Directoraat-generaal Energie en Vervoer van de Europese Commissie gaat het bij de uitrol van Galileo om tientallen miljarden euro’s omzet per jaar tot 2010 en circa honderdduizend nieuwe banen. Zonde om dat aan de Amerikanen over te laten. We hebben het dan nog niet over interessante software die nieuwe diensten mogelijk moet maken.
Over de vraag wat het allemaal kost: dertig satellieten lanceren, grondstations bemannen, onderhoud van het systeem brak vooral de toenmalige Nederlandse regering zich het hoofd. De kosten zijn volgens het Europese Directoraat-generaal te verwaarlozen. Waar hebben we het over bij 3,2 tot 3,4 miljard euro voor het Europese Radionavigatie Project per Satelliet schrijven de demagogen van Vervoer en Energie: minder dan de kosten van een nieuwe terminal van de luchthaven van Heathrow, of de aanleg van 160 kilometer Betuwelijn in Nederland. Au, die laatste komt aan.
De principes van GPS en Galileo ontlopen elkaar nauwelijks. Kort door de bocht: een stelsel van satellieten draait rondjes in een geostationaire baan en zendt daarbij treintjes radiosignalen uit. Dankzij het gebruik van ‘atoomklokken’ in de satellieten kan de ontvanger het exacte verschil in looptijd van de signalen in microseconden bepalen. Omdat de plaats van de zenders bekend is, kan met metingen op drie of vier signalen nauwkeurig de locatie en de hoogte van de ontvanger worden berekend. Een ontvanger doet niets meer of minder dan exact peilen waar hij zich bevindt. In feite houdt daarmee de bemoeienis van zowel GPS als Galileo op. Slimme toepassingen worden overgelaten aan ‘de markt’. Software die routes aantrekkelijk visualiseert bijvoorbeeld, of die berekent wat de beste tijd is om te gaan vissen, of zorgt voor een database met daarin de positie van het Scheveningse strand.
European Space Agency Esa, nam alvast een voorschotje met de experimentele SisNet Receiver. Begin september demonstreerde Esa de kracht van satellietnavigatie en het web. Zeer accurate navigatie-informatie kwam tot stand dankzij de European Geostationary Navigation Overlay Service, kortweg Egnos. Egnos is de eerste stap op weg naar commerciële diensten en toepassingen die gebruik maken van Galileo. Uiteraard is het nu nog de beurt van de Amerikaanse GPS-signalen, maar Egnos verbetert de nauwkeurigheid van die signalen al tot een ŕ twee meter. Belangrijker is echter dat Egnos een ‘integriteitsignaal’ toevoegt. Het systeem laat weten hoe betrouwbaar de informatie is.
Daarmee legt Egnos de achilleshiel bloot van GPS en toont in een ademstoot de ‘killer applicatie’ van Galileo. Wat heb ik immers aan een exacte positiebepaling, zelfs in decimeters nauwkeurig, wanneer ik niet weet hoe betrouwbaar de signalen zijn waarmee die positie tot stand komt? Egnos test nu met een iPaq, een mobiele telefoon en een GPS-ontvanger de verschillende componenten die uiteindelijk de slimme computertelefoon mogelijk moet maken die precies weer waar hij is en op basis van dat gegeven tientallen diensten mogelijk maakt. In de lente van 2004, laat Esa weten, moet een systeem in de winkel liggen. De vraag of een ‘integriteitsboodschap’ van een plaatsbepalingsysteem ruim drie miljard euro mag kosten, hebben de Europese ministers na de nodige aarzelingen met ja beantwoordt. Een gebruiker van Galileo zal kunnen zien wanneer er fouten in de signalen optreden. Deze belangrijke eigenschap ontbeert ook het vernieuwde GPS III-systeem dat bij de Amerikanen op de tekentafel ligt. Europa pakt de kans de lucratieve markt voor plaatsbepalingsystemen verder vorm te geven. De eis die de Amerikanen daarbij aan ‘interoperabiliteit’ met hun GPS stellen, lijkt redelijk.
Met de uitvinding van het kompas was op land en zee de richting min of meer duidelijk, maar bleef het gissen naar de juiste positie. In 1728 bouwde de Britse klokkenmaker John Harrison een klok die ook op zee voldoende nauwkeurig liep. Het schip HMS Resolution zwierf in 1775 over de oceanen om met behulp van precisieklokken niet alleen de juiste breedte, maar ook de lengte van posities vast te stellen. De juiste tijd weten is voor iedereen een vanzelfsprekendheid. Exact je juiste positie kennen is dankzij Galileo nu nog slechts een kwestie van tijd.
Leon van Velzen
[Publicatie: De Ingenieur, november 2002] |
Vragen of opmerkingen naar: redactie§magazijn.nl
© 1998 - 2010 | Uitgeverij Het Nederlands Magazijn bv
|
