Wanneer kaarte alleen nie voldoende is nie—die verbasende Globale Posisiebepalingstelsel
DEUR ONTWAAK!-MEDEWERKER IN AUSTRALIË
DIE jong voetslaner se gesig was natgesweet van al die loop op so ’n warm dag. Sy het haar skouers gewikkel om die gewig van haar swaar rugsak wat vol noodsaaklikhede vir oorlewing was draagliker te maak. Sy het haar voetslanerskaart versigtig oopgevou en ondersoek, maar tot haar ontsteltenis het niks in die omgewing bekend gelyk nie. Kort voor lank het ’n desperate gevoel van onrustigheid binne in haar begin opwel. “Moenie sê ek het verdwaal nie”, het sy gesug.
Maar skielik het haar gesig opgehelder. Sy het in haar rugsak rondgekrap, ’n instrument in ’n beskermende houer uitgehaal en inligting ingesleutel. Binne oomblikke het sy begin glimlag. Toe het sy vinnig haar sak verstel en vol vertroue verder aangestap soos iemand wat presies weet waarheen sy op pad is.
Waarom kon hierdie voetslaner haar pad so vinnig en maklik vind nadat sy in ’n skynbaar hopelose situasie was? Omdat sy gebruik gemaak het van ’n ongelooflike hulpmiddel wat as die Globale Posisiebepalingstelsel (GPS) bekend staan. Dit het haar in staat gestel om te weet presies waar sy is en het vir haar gewys in watter rigting sy moes loop. Presies wat is hierdie verbasende stelsel, die GPS?
Die volledige naam is die Navstar-Globale Posisiebepalingstelsel. Navstar is ’n akroniem vir Navigation Satellite Time and Ranging System. GPS is oorspronklik vir die Amerikaanse weermag ontwikkel, maar dit kan nou deur enigiemand op enige plek in die wêreld gebruik word. Die eerste satelliet wat nodig was vir GPS om te werk, is in 1978 gelanseer. Nou maak die volledige stelsel gebruik van 21 Navstar-satelliete plus 3 spaar satelliete wat in wentelbane is. Hulle word in wentelbane van 10 898 seemyl geplaas, en elke wentelbaan is teen ’n helling van 55 grade ten opsigte van die ewenaar. In hierdie posisie is ten minste vier satelliete te alle tye van enige plek op die aarde se oppervlak af beskikbaar.
Presiese tydmeting noodsaaklik
Die satelliete stuur radiopulse uit op spesifieke, bekende tye, en deur die presiese tyd te bereken wanneer ’n puls ontvang word, kan die Navstar-ontvanger die afstand na die satelliet bepaal. Die puls neem ongeveer een elfde van ’n sekonde om die aarde te bereik. Die ontvanger vermenigvuldig dan hierdie syfer met die spoed van lig, wat die afstand na die satelliet met ongelooflike akkuraatheid bepaal. Maar die tydmeting moet presies wees, want ’n afwyking van net een miljoenste van ’n sekonde sal ’n fout van ongeveer 300 meter tot gevolg hê!
Hoe kan tyd so ongelooflik akkuraat gehou word? Dit word gedoen deur gebruik te maak van gesofistikeerde atoomhorlosies binne-in die satelliete. In sy boek The Navstar Global Positioning System verduidelik die skrywer Tom Logsdon: “Die Block II-satelliete . . . het vier uiters akkurate horlosies—twee sesiumatoomhorlosies en twee rubidiumatoomhorlosies. Hierdie horlosies is so stabiel en akkuraat dat hulle net ongeveer een sekonde elke 160 000 jaar sal wen of verloor”!
In die praktyk kry ’n ontvanger, soos die een wat gebruik is deur ons voetslaner wat aan die begin genoem is, seine van vier of meer satelliete en bereken dan die afstand na elkeen van hulle. Die afstande word dan gebruik om die huidige breedteligging, lengteligging en hoogte bo seevlak van die draagbare ontvanger te bereken. Die resultaat word dan deur die GPS-ontvanger vertoon. Ten minste vier satelliete is nodig om ’n ligging akkuraat te bepaal. Die draagbare ontvangers is lig en goedkoop, en die grootte en koste daarvan kan met ’n draagbare telefoon vergelyk word.
Beter as konvensionele kaarte?
GPS-ontvangers dui nie net die presiese ligging van die ontvanger aan nie, maar ook watter rigting om te gaan as besonderhede aangaande die verlangde bestemming korrek ingevoer word. In daardie opsig is toestelle soos GPS dus beter as die akkuraatste konvensionele kaarte. Byvoorbeeld: Wanneer jy jou weg probeer vind met ’n kaart kan dit bemoeilik word deur veranderlikes soos hoë bome of selfs digte bosse. Terrein wat geen bakens het nie (veral oseane en woestyne), donkerte en mis is maar net enkele van die ander dinge wat dit moeilik of selfs onmoontlik kan maak om ’n kaart te lees. Die GPS-ontvanger vervang natuurlik nie kaarte nie, maar dit werk baie goed as dit saam met kaarte gebruik word. Dit kan van groot nut wees om skepe in mistige hawens in te stuur en om tred te hou met vraghouers in besige hawens, asook vir baie ander kommersiële gebruike.
Namate die ontwikkeling van GPS vorder, word nog gebruike daarvoor gevind. Hier volg ’n paar.
● Die opsporing van gevaarlike ysberge
● Weervoorspelling
● Presisielanding van vliegtuie
● Om skepe wat gesink het te vind
● Opsporings- en navigasiestelsels vir motors
● Akkurate verspreiding van kunsmis
Ons voetslaner is dus met behulp van hierdie unieke satellietstelsel gelei, wat haar ligging presies bepaal het en haar akkurate inligting gegee het toe sy dit die nodigste gehad het. Daarbenewens het dit vir haar gesê in watter rigting om te loop, en sy het uiteindelik haar bestemming veilig bereik. Ja, toe sy gedink het dat sy verdwaal het, het die verbasende Navstar-Globale Posisiebepalingstelsel haar gehelp!
[Venster/Prent op bladsy 22]
In 1984 het ’n sakeman van Oklahoma, Ron Frates, die Globale Posisiebepalingstelsel (GPS) gebruik om die oorblyfsels van ’n antieke Maja-nedersetting te help vind wat onder oerwoudruigtes in Guatemala en Belize verberg was. Frates het waarnemings van Landsat-foto’s en presisienavigasie van GPS gekombineer. “Ons was in staat om die omvang van die Maja-beskawing op die Yucatan in omtrent vyf dae te karteer”, het Frates en sy kollegas gesê. “As ons te voet moes gewerk het, sou dit ten minste honderd jaar geneem het.”
[Diagram/Prente op bladsy 22, 23]
(Sien publikasie vir oorspronklike teksuitleg)
WAT DIE GPS KAN AANDUI
Jou presiese ligging
Lengte- en breedte- koördinate word aangedui
Die tyd en datum
’n Volgkompas
Jou hoogte bo seespieël
’n Kaartverwysing
Dit kan groter of kleiner gestel word. Wanneer jy bestuur, kan jy dit gebruik om jou na ’n bestemming te lei waar jy nog nooit was nie
Jou posisie
’n Kompasgids en -wyser kan jou terug huis toe lei en aantoon hoe ver jy nog moet gaan
Antenne
Werklike grootte
Satellietposisie
Hierdie kenmerk wys vir jou watter van die 24 satelliete jou ontvanger kan “sien”
Seinsterkte
As party satelliete versper raak (gekleurde staaf) gebruik die ontvanger ander om jou posisie te behou
[Foto-erkenning op bladsy 22]
Aardbolle op bladsye 21-3: Mountain High Maps® Copyright © 1997 Digital Wisdom, Inc.