GPS is een GNSS
Een sateliet navigatie systeem dat werelddekkend is wordt een Global Navigation Satelite System (GNSS) genoemd. Het Global Positioning System (GPS) is een door de Amerikaanse overheid ontwikkelde GNSS.
Om niet afhankelijk te zijn van de Amerikanen hebben Europa, Rusland en China een eigen GNSS ontwikkeld, respectievelijk Galileo, GLONASS en Beidou. Veel smartphones maken naast GPS nu ook al gebruik van GLONASS. Het Europese Galileo zou in 2019 operationeel moeten zijn en het Chinese Beidou in 2020.
Het principe
GPS gebruikt ruim 30 satellieten die op zo’n 20.000 km hoogte cirkelen, zodanig dat in elke uithoek van de wereld een positie berekend kan worden. In de smartphone zit een GPS-ontvanger die aan de hand van een ontvangen satellietsignaal de afstand tot een satelliet kan bepalen. De GPS-ontvanger werkt geheel onafhankelijk van internet!
Nauwkeurigheid
De nauwkeurigheid van de door GPS bepaalde positie hangt af van het aantal ontvangen satellieten – minimaal vier zijn noodzakelijk, maar ook van hoe de ontvangen satellieten over de hemelbol verdeeld zijn. Bij ideale omstandigheden kan het Amerikaanse GPS tot zo’n 4 meter nauwkeurig een positie bepalen. Het Europese Galileo belooft een nauwkeurigheid van 1 meter!
In een stad, in een dicht begroeid bos, of in een bergdal zijn er minder satellieten ‘in het zicht’, waardoor de positie over het algemeen minder nauwkeurig zal zijn dan in de polder, in een woestijn of op een hoge bergtop. (Galileo belooft ook onder deze omstandigheden een nauwkeuriger positie te kunnen bepalen.)
Assisted GPS
Naast GPS heeft de smartphone nog drie andere manieren om een positie te bepalen, ook wel Assisted GPS (A-GPS) genoemd, namelijk:
- GSM-zendmasten
- WiFi-routers (internetverbinding nodig)
- Bluetooth-zenders (internetverbinding nodig)
Triangulatie
Een smartphone kan zijn positie bepalen aan de hand van ontvangen signalen van zendmasten, wifi-routers of bluetooth-zenders. De afstand tot deze zenders kan bepaald worden aan de hand van de ontvangen signaalsterktes. Als de locatie van de ontvangen zenders bekend is, kan een positie berekend worden.
GSM-zendmast triangulatie
Wanneer een smartphone verbinding heeft met één of meerdere zendmasten kan een positie berekend worden. De positie is het nauwkeurigst bij ontvangst van drie of meer zendmasten. De nauwkeurigheid van deze methode is zeer wisselend, van 30 meter tot wel enkele kilometers. Voor deze methode is geen internetverbinding nodig.
WiFi triangulatie
Hetzelfde principe wordt gebruikt bij WiFi-routers. Hierbij wordt de positie bepaald met behulp van de bekende locaties van één of meerdere ontvangen WiFi-routers. Posities van WiFi-routers wereldwijd zijn opgeslagen in een database. Om deze database te raadplegen is wel een internetverbinding nodig. De nauwkeurigheid van de WiFi- is afhankelijk van het aantal ontvangen routers en de juistheid van de in de database genoteerde posities, maar is over het algemeen beter dan 50 meter, vaak tot op enkele meters.
Bluetooth triangulatie
Volgens het zelfde principe als WiFi-triangulatie kan met bluetooth-zenders een positie berekend worden tot op de verdieping nauwkeurig. In een toenemend aantal publieke gebouwen, zoals winkelcentra, musea, vliegvelden en kantoorgebouwen, worden bluetooth-zenders geplaatst.
De locatie van de bluetooth-zenders is, net als bij wifi-routers, opgeslagen in een database die via het internet geraadpleegd dient te worden. De nauwkeurigheid is over het algemeen zeer goed, tot wel 2 meter.
GPS versus Assisted-GPS
Een GPS positieberekening is wereldwijd te gebruiken en nauwkeuriger dan een positie bepaald aan de hand van de zendmast-triangulatie methode.
Indien beschikbaar, wordt binnen enkele seconden de positie bepaald door middel van zendmast- of WiFi-triangulatie. Na het opstarten van een navigatie-app zie je vaak een grote cirkel rondom de positiestip afgebeeld. Deze cirkel geeft de nauwkeurigheid aan; je bevindt je ergens binnen die cirkel. Na ongeveer een minuut, of langer, wordt deze cirkel kleiner. Dit geeft aan dat de nauwkeurigheid van de positie beter wordt.
De GPS positieberekening moet als het ware in-slingeren. In een gebied waar geen zendmasten worden ontvangen duurt het verkrijgen van een eerste positie over het algemeen dan ook langer. (Rond een halve minuut, maar het kan soms ook enkele minuten duren.)
Binnenshuis worden de relatief veel zwakkere satellietsignalen niet ontvangen, maar kan vaak nog wel middels de verschillende triangulatie methoden (A-GPS) een positie bepaald worden.
Traceerbaarheid van smartphone
GPS-ontvanger is NIET traceerbaar
Ten onrechte wordt soms gesuggereerd dat gps-ontvangers een locatiesignaal uitzenden en dus daarmee volgbaar zijn. De satelliet is een zender, de gps-ontvanger is een ontvanger. Het gps-systeem kan dus niet iemand volgen, net zomin iemand gevolgd kan worden die een radio-ontvanger bij zich heeft.
Traceerbaarheid middels GSM-zendmasten
Een smartphone is wel traceerbaar middels de communicatie tussen smartphone en gsm-zendmasten, maar die informatie is in principe alleen bekend bij de provider. Opsporingsinstanties kunnen deze gegevens wel opvragen.
Traceerbaarheid via Apps
Veel apps gebruiken de positie van een smartphone om locatie-gerichte informatie te kunnen aanbieden. Denk aan: Browsers, NS-reisplanner, 9292OV, Camera, WhatsApp, Google Maps, Weer, Yelp restaurantzoeker, enzovoorts, enzovoorts. Lees de privacy voorwaarden van deze apps er nog maar eens op na…