Is de informatie van GNSS (GPS) te vertrouwen?

Helaas betekent dit niet dat de opgegeven positie altijd correct is. De nauwkeurigheid is afhankelijk van verschillende factoren, zoals de kwaliteit van de satellietsignalen, de geometrische spreiding van de satellieten en eventuele storingen. Bovendien kan de ontvanger een positie weergeven zonder dat de gebruiker merkt dat er een fout aanwezig is.

Veel schippers vertrouwen daarom blindelings op hun kaartplotter. Maar wie weet hoe het systeem werkt en welke zwakke punten het heeft, begrijpt dat GNSS-informatie nooit zonder controle mag worden gebruikt.

Hoe werkt een GNSS-ontvanger?

Een GNSS-ontvanger bepaalt zijn positie op aarde door de looptijd van radiosignalen tussen verschillende satellieten en de ontvanger te meten.

Er wordt dus geen hoek berekend, zoals veel gebruikers denken. De ontvanger berekent de afstand tot verschillende satellieten op basis van de reistijd van hun radiosignalen. Met behulp van minstens vier satellieten kan hij vervolgens zijn positie en de afwijking van zijn eigen klok bepalen.

De satellieten beschikken over uiterst nauwkeurige atoomklokken. De klok van een gewone GNSS-ontvanger is echter veel minder nauwkeurig. Een tijdsverschil van slechts één miljoenste van een seconde (één microseconde) komt overeen met een afstandsfout van ongeveer 300 meter in de gemeten signaalafstand!

Het systeem corrigeert deze klokafwijkingen voortdurend, maar dat betekent niet dat alle mogelijke fouten kunnen worden uitgesloten.

Wat kan de oorzaak zijn van GNSS GPS-fouten?

Er zijn verschillende factoren die de nauwkeurigheid van een GNSS-positie kunnen beïnvloeden:

• Klokafwijkingen: afwijkingen in de tijdsparameters van de satellieten of de ontvanger.

• Satellietposities: fouten in de berekende positie en baanparameters van de satellieten.

• Ionosfeer: veranderingen in de ionosfeer beïnvloeden de voortplantingssnelheid van de radiosignalen.

• Almanakgegevens: verouderde of onnauwkeurige gegevens over de banen van andere satellieten.

• Kwaliteit van de ontvanger: niet iedere GNSS-ontvanger beschikt over dezelfde ontvangstgevoeligheid en verwerkingsmogelijkheden.

• Softwarefouten: fouten in de software of storingen in de satellieten of ontvanger.

• HDOP (Horizontal Dilution of Precision): een ongunstige geometrische spreiding van de satellieten kan de horizontale nauwkeurigheid aanzienlijk verminderen.

• Geomagnetische stormen: zonneactiviteit kan de ionosfeer verstoren en daardoor de nauwkeurigheid beïnvloeden.

• Externe storingsbronnen: jamming kan het GNSS-signaal verstoren of volledig blokkeren. GPS-jammers zijn helaas gemakkelijk via het internet verkrijgbaar.

• Reflecties: radiosignalen kunnen weerkaatsen op gebouwen, rotswanden of andere objecten voordat ze de antenne bereiken. Dit wordt multipath genoemd.

Welke correctiesystemen bestaan er?

Om de nauwkeurigheid te verbeteren, bestaan er verschillende correctiesystemen, zoals DGPS en SBAS ( Satellite-Based Augmentation System ) Deze systemen proberen bepaalde fouten in de positiebepaling te corrigeren door aanvullende correctiegegevens naar de GNSS-ontvanger te sturen.
Toch kunnen ook deze systemen niet alle fouten uitsluiten. Bij storingen, jamming, spoofing of slechte ontvangst kan de weergegeven positie verkeerd zijn, zonder dat de gebruiker onmiddellijk merkt dat er iets mis is.

GPS-fouten op de kaartplotter: het gebeurt vaker dan je denkt!

Verschillende keren per jaar stel ik opnieuw vast dat mijn GNSS-kaartplotter aangeeft dat ik:

• Op het land aan het varen ben.

• Aan de verkeerde kant van een boei vaar.

• Op een rots of ondiepte zit.

• Op een andere plaats vaar dan mijn werkelijke positie.

De kaartplotter blijft in dergelijke situaties vaak een positie weergeven, waardoor de gebruiker niet noodzakelijk beseft dat er iets fout loopt.

Mag je dan nog vertrouwen op GNSS?

 GNSS is een uitstekend hulpmiddel om snel en nauwkeurig te controleren waar je je bevindt. Het is meestal het gemakkelijkste en nauwkeurigste navigatiemiddel aan boord , maar het systeem is niet onfeilbaar.!

Wanneer je een waypoint instelt en gebruikmaakt van de XTE-functie (Cross Track Error), kun je controleren of je nog op de geplande route vaart.

Opgelet: de GNSS-ontvanger en de XTE-functie houden op zichzelf geen rekening met de invloed van stroming en wind op je werkelijke vaartraject. De XTE geeft aan hoe ver je van de berekende route bent afgeweken. Als je uitsluitend de aanwijzingen van de kaartplotter volgt zonder rekening te houden met stroming en wind, kan je werkelijke vaartraject aanzienlijk afwijken van wat je verwacht.

Het zou slecht zeemanschap zijn om dit handige navigatiehulpmiddel niet te gebruiken. Maar een navigator die de werking en de beperkingen van GNSS kent, weet dat de informatie altijd gecontroleerd moet worden.

Gebruik daarom ook:

• Visuele navigatie en herkenbare kustmerken.

• Kompaspeilingen en kruispeilingen.

• Controle van de waterdiepte met de dieptemeter.

• Radar om de omgeving en de positie ten opzichte van herkenbare objecten te controleren.

• Een papieren kaart als onafhankelijke navigatieback-up.

Een vooraf opgesteld passage plan, met inbegrip van een papieren kaart en een uitgewerkt pilotage plan, blijft dan ook essentieel. Dit sluit aan bij de navigatieprincipes van SOLAS hoofdstuk V.

Praktische tip: test zelf de betrouwbaarheid van je GNSS!

Wil je zelf eens controleren hoe nauwkeurig je GNSS-ontvanger werkt?
Laat je kaartplotter 's nachts ingeschakeld terwijl je veilig aangemeerd ligt. Schakel de trackfunctie in en controleer de volgende ochtend de geregistreerde track.
Je zult soms verbaasd zijn over de positieverschillen die je op het scherm terugvindt.

Een mooie praktische demonstratie van het feit dat je GNSS-ontvanger niet altijd de exacte positie weergeeft!

Besluit : Een kaartplotter is een hulpmiddel voor de navigator, geen vervanging van zijn navigatiekennis en verantwoordelijkheidsgevoel.

  Lees ook ons artikel :