ESA geeft uitleg over falende atoomklokken in Galileo-satellieten

Ruimtevaartorganisatie ESA heeft uitleg gegeven over de falende atoomklokken aan boord van de Galileo-satellieten. De organisatie vermoedt dat de rubidiumklokken als gevolg van kortsluiting defect zijn geraakt en mogelijk is dat het gevolg van een ontwerpfout.

In de afgelopen maanden zijn er drie rubidiumklokken defect geraakt van Galileo-FOC-satellieten, schrijft ESA op zijn website. Volgens onderzoek van de Europese ruimtevaartorganisatie zijn er overeenkomsten bij die drie defecten en gaat het waarschijnlijk om kortsluiting. De kortsluiting zou verband houden met een bepaalde testprocedure die wordt uitgevoerd als de atoomklokken nog op de grond staan. Onderzoek heeft volgens ESA 'potentiële zwakke punten' in het ontwerp van de rubidiumklokken naar voren gebracht, maar de precieze oorzaak is nog niet vastgesteld. Het onderzoek gaat daarom verder.

Hoewel het onderzoek nog loopt, zijn de ESA en toeleveranciers van de apparatuur het er over eens dat er 'enige aanpassingen' zijn vereist aan de zestien rubidiumklokken in de acht satellieten die nog gelanceerd moeten worden. ESA verwacht dat het risico op falen bij de overige 33 rubidiumklokken, die al in de ruimte zijn, minder groot is. Bij die atoomklokken zijn andere testprocedures gehanteerd.

Verder zijn er in de afgelopen twee jaar zes waterstofmaserklokken defect geraakt. Het gaat daarbij om vijf exemplaren op Galileo-IOV-satellieten en één klok van een FOC-satelliet. ESA wijst twee oorzaken aan: de eerste is 'een kleine foutmarge bij een bepaalde parameter' en twee klokken zijn daardoor defect geraakt. De andere oorzaak is dat wanneer een waterstofmaserklok lange tijd is uitgeschakeld, deze soms niet meer kan opstarten. Vier klokken doen het als gevolg daarvan niet meer.

Rubidiumklok en waterstofmaserklok

Er zijn nog dertig werkende waterstofmaserklokken aanwezig in de Galileo-satellieten. ESA zegt bezig te zijn met het bestuderen van procedures om het risico op defecten aanzienlijk te verkleinen. Binnen een paar weken moet dat resultaat opleveren. Het gaat dan om aanpassingen voor de waterstofmaserklokken op de acht nog te lanceren satellieten.

Of het aanpassen van de atoomklokken invloed zal hebben op het lanceerschema van de satellieten wordt nog onderzocht. De ESA zegt er vertrouwen in te hebben dat de twee geplande lanceringen voor 2017 en 2018 volgens schema door zullen gaan. Het Galileo-navigatiesysteem moet in 2020 volledig operationeel zijn en bestaat dan uit dertig satellieten, waarvan zes reserves.

Woensdag kwam in het nieuws dat de ESA kampt met negen falende atoomklokken op zijn satellieten voor het navigatiesysteem Galileo. Iedere satelliet heeft vier atoomklokken aan boord, van ieder type twee. Om te functioneren hebben de satellieten maar één klok nodig, de rest is aanwezig als back-up. Daardoor hebben de defecten de werking van het systeem nog niet beïnvloed.

Reacties (64)

[hjsiemer]

Ik vraag me af om welke test het nu precies gaat. Die dingen gaan tenminste:
1. op de 'shaker' Een apparaat waar het ding op wordt geschroefd en wat vervolgens gaat trillen op verschillende frequenties (een sweep) en op verschillende amplitudes. Dat ziet er in het begin suf uit, hij gaat dan zichtbaar en langzaam op en neer (ca. 0.5 hz) maar aan het eind van de sweep hoor je alleen nog maar hoog zoemen en lijkt het ding wel transparant geworden. Daar komen dus best wel forse mechanische krachten vrij en het dient dan ook om de krachten die bij een lancering vrij komen te simuleren met een forse veiligheidsfactor boven de reële krachten bij een lancering natuurlijk.
2. Dan gaat het ding nog in een vacuüm tank waar een hoog vacuüm wordt gegenereerd (behoeft geen uitleg denk ik) Als het vacuüm voor een minimale periode is bereikt worden een aantal thermische cycli doorlopen, variërend van gekoeld met vloeibare stikstof tot flink heet gestookt met als referentie straks in de vlucht aan een schaduwplekje of een zon-plekje in de ruimte, weer met een riante marge. Je kunt je voorstellen dat zwakke punten in het ontwerp m.b.t. uitzetten / krimpen als gevolg van vacuüm en thermische spanningen dan aan het licht komen.
3. Dan wordt het ding nog in een EMC testruimte geplaatst waar met serieuze dikke jongens van antennes het apparaat wordt onderworpen aan EMC straling, ook weer met een sweep met verschillende amplitudes.
4 Functionele, performance en visuele testen worden gedaan voor- en na de testen hierboven. Daarbij wordt het te testen object belast tot buiten de normale gebruiks-envelope met een vaste factor (b.v. 1.6) De resultaten van deze testen moeten vervolgens op elkaar liggen met een angstig nauwe bandbreedte.
Als hij 't dan nog doet, weet je zeker dat je een 'goeie' hebt :-)
Het kan natuurlijk zo zo zijn dat schade dor een van deze testen zich later pas openbaart, b.v. pas na 2.000 thermische cycli, of power cycles enz. enz. Ik ben dus benieuwd van welke testprocedure er nu wordt gesproken die de boel sloopt...

[Coolstart]

Thermische cycli en trillingen zijn heel vaak de oorzaak waarom simpele onderdelen falen.

Het kan soms er stom zijn, een kabel kan over een scherpe rand shuren en na verloop van tijd contact maken met het chassis. Ledlampem hebben dan weer last van condensatie van lucht door scheurtjes in de behuizing door thermische cycli. Met falende elektronica als gevolg. (In de ruimte is natuurlijk geen vocht)

Microscheurtjes door de thermische cycli zijn dus een grote kanshebber. Het heeft al veel vliegtuigen doen crashen, zelfs na inspectie. Het kruipt overal waar je niet zien kan. Ook dit kan kortsluiting veroorzaken.

Ik ben ook erg benieuwd naar deze oorzaak omdat je zou verwachten dat ze echt niets aanhet toeval overlaten.

[Verwijderd]

Ik mag hopen dat de waterstofmaserklok die op het plaatje bij het artikel staat niet representatief is voor de klokken van dit type in de Galileo kunstmanen; dat zou een aardige aanslag op de payload van de lanceerinstallatie zijn....

[Xtuv]

De schaal is lastig in te schatten aan de hand van het plaatje denk ik. Als het goed is, is het wel daadwerkelijk de klok die ESA gebruikt. Meer info over de atoomklokken van Galileo staat hier: http://m.esa.int/Our_Acti.../Galileo/Galileo_s_clocks

[Coolstart]

Dit is nog een betere afbeelding met een referentieobject. (edit, ik ziet net dat angelina dezelfde link heeft gepost)

Er bestaan twee versies: De PHM en de PHM mini. Ik vermoed dat het de mini is die ze effectief gebruikt hebben omdat die lichter is en dezelfde specs heeft.
PHM: 210 x 500 x 250mm en 18.2Kg
PHM mini: 210 x 485 x 218mm en 12Kg

"The aim of the mini PHM project is to provide an
instrument with the same frequency stability as the PHM, but
with reduced volume and mass, less operational constraint,
lower power comsumption leading to an instrument with improved characteristics and reliability,
thanks to a consolidated expertise."

Achtergrondinfo:
De frequentie van een waterstofatoom is 1420.4057517 MHz. of 142 040 5751.7667 Hz De elektromagnetische energie van het atoom (in een vacuum) is érg constant. Er zit maar 0.009 Hz variatie op. Dat wil zeggen 1 seconden delen door 142 miljoen en dat getal is +- 0.009 precies. Bij het meten van deze straling met een sensor (is gewone radiostraling dus het kan met een radioantenne) kan je letterlijk een klok gelijkzetten omdat je heeel zeker bent dat elke seconde 1 bestaat uit 142 040 5751.7667 pulsen bestaat.

Om een positie te bepalen meet je het tijdsinterval tussen de zender en ontvanger. Uw gsm krijgt letterlijk een pakje toegestuurd met de nr van de satelliet + de verzendtijd. Uw gsm zoekt in zijn kalender op waar de voorspelde positie is van de satelliet in een soort logboek omdat de baan van de satelliet rond de aarde ook 'redelijk' constant is. Als het pakketje op klokslag 12u is verzonden en het komt klokslag 1 seconde later aan dan kan weet uw gsm dat hij +- 300.000km verwijderd is van die specifieke satelliet omdat radiogolven zich voortbewegen op snelheid van het licht. Maar de snelheid van de radiogolf is onderhevig aan de dikte van de atmosfeer dus er zijn nog vele correcties nodig om tot de juiste afstand te komen. De exacte positie op de aarde kan uw gsm berekenen als hij data van verschillende satellieten kan samenvoegen. (triangulatie).

Een atoomklok is de referentieklok voor de satelieten, als die verkeerd loopt, zijn alle andere berekeningen al bij de basis verkeerd.

[Reactie gewijzigd door Coolstart op 24 juli 2024 10:28]

[florizla]

Als het pakketje op klokslag 12u is verzonden en het komt klokslag 1 seconde later aan dan kan weet uw gsm dat hij +- 300.000km verwijderd is van die specifieke satelliet omdat radiogolven zich voortbewegen op snelheid van het licht.

Dat is wel een versimpelde voorstelling.

In de realiteit weet de GSM niet exact hoe laat het is (die heeft zelf geen nauwkeurige atoomklok) en kan dus niet uitrekenen hoe ver hij van 1 satelliet staat.

De GSM krijgt van een *aantal* Galileo satellieten een 'actueel tijdstip' door, maar die verschillen allemaal van elkaar (net doordat de afstand tot de satellieten verschilt). Er wordt een wiskundige vergelijking gebruikt om de positie van de GSM te bepalen. En daarmee weet je dan ook -- achteraf pas -- het exacte verschil in tijd tot de satellieten.

[Reactie gewijzigd door florizla op 24 juli 2024 10:28]

[Coolstart]

Uw gps weet idd niet het exacte tijdstip maar hij heeft wel een interne clock die hij continu moet gelijkzetten. Hij gebruikt deze clock als chronometer om de tijdsverschillen van de verschillende satellieten te meten. Dit is minder nauwkeurig als een atoomklok maar dat hoeft niet omdat de locatie on the end zelfcorrigerend is. (mede dankzij de atoomklok in de satelliet)

Ik wilde enkel kort het principe omschrijven. Daarom schreef ik ook " De exacte positie op de aarde kan uw gsm berekenen als hij data van verschillende satellieten kan samenvoegen. (triangulatie)."

Om verwarring te voorkomen:
Uw Gps-chip kent via zijn geheugen de exacte locatie van de satelliet. (deze nauwkeurig locatie wordt continu gemonitord dankzij grondstations die eventueel de sateliet bijsturen, uw gps-chip kan updates ontvangen). De satellieten sturen synchroon elke ms een pakketje door met basis info (tijd van verzenden, ID enz..). Aangezien uw gps geen atoomklok heeft en dus amper tijdsbesef heeft zal hij enkel het tijdsverschil tussen de satellietsignalen vergelijken. Tijdsverschil berekenen is mogelijk omdat hij de effectieve verzendtijd kent (informatie zat in pakketje satellieten) Hij kent locatie van de satelliet + verschil in aankomstijden pakketjes = locatie via triangulatie. Triangulatie werkt met 3 satellieten maar je hebt meer dan 3 satellieten nodig om een correctie door te voeren op de meting en om uw hoogte te bepalen.

Het wordt nog moeilijker als de gps zelf nog beweegt tijdens de meeting. Ipv erg veel verschillende metingen te maken zal uw gps de frequentie van het signaal gaan analyseren want de frequentie is trager of hoger als jij trager of sneller met us auto rijdt. (Doppler effect).

[florizla]

De satellieten sturen synchroon elke ms een pakketje door met basis info (tijd van verzenden, ID enz..).

Dat heb ik me al vaak afgevraagd: hoe snel kan een GPS receiver zijn locatie updaten? Is dat dan effectief elke milisconde? En is die update rate identiek voor GPS en Galileo?

De verschillende ontvangen pakketjes moeten wel mooi gesorteerd worden, want ze zijn langer dan een miliseconde onderweg (meer dan 23000 km afstand tegen 300000 km per seconde is ~80 ms).

[Coolstart]

Dat hangt van het toestel af. De gps in uw smartphone doet dat maar een beperkt aantal keer omdat er nog sensoren zijn die helpen.

Stel uw snelheid is 100km noordelijke richting en de gyroscoop meet geen verandering innde xyz richtinh dan weet uw gsm dat je nog steeds dezelfde sneleheid en richting hebt. Sinds de iphone 6 is er een barometer zodat ook uw vertikale verandering kan gemeten worden zonder gps.

Het navigatiesysteem in uw auto meet ook de stand van uw banden en rotatie van uw banden om zo snelheid en richting te weten zonder tussenkomst van een gps.

Elke ms is niet nodig.
Een domme gps app zal om de seconde een update berekenen maar een slimme app berekend 1x de exacte locatie en schakeld dan de andere sensoren in.

Galileo zou nauwkeuriger zijn maar dat is niet de hoofdreden het is vooral een alternatief op de amerikaanse gps. Zei bepalen nu wat het kost, en wie het mag gebruiken. In tijden van oorlog

[koelpasta]

Bij het meten van deze straling met een sensor (is gewone radiostraling dus het kan met een radioantenne) kan je letterlijk een klok gelijkzetten omdat je heeel zeker bent dat elke seconde 1 bestaat uit 142 040 5751.7667 pulsen bestaat.

Volgens Einstein weet je dan alleen nog maar de lokale tijd (dus de tijd die heerst rondom die klok),
De tijd die iemand op aarde van zo'n sateliet afleest is anders dan wat de sateliet zelf ziet.
Erger nog, de tijd die je hier op aarde afleest varieert nog eens afhankelijk van hoe snel de sateliet zich ten opzichte van jou beweegt.
Hier moet dus voor worden gecompenseert.

[rinuske]

Het is inderdaad een flight klok. op de foto zit de handling device er nog op gemonteerd. Dat is om het te verplaatsen van de tafel, nadat hij is uitgepakt, naar de het clockpanel. De mini PHM is er overigens alleen in een commercieele versie. Die is niet gekwalificeerd voor flight.

[angelina]

Hier is te zien hoe groot het apparaat is. Is geen locomotief grootte

[the_stickie]

OMG Comic Sans

[dj__jg]

Hahaha, was even zoeken tot ik vond waar je dat zag, veel labeltjes in de foto

[Morress]

Xp!?

[angelina]

De foto stamt uit 2007, toen was Windows XP nog heel erg in.
Trouwens, het is geen Windows XP, lijkt meer ook Windows 2003 Server.

[Jheroun]

Door de vorm interpreteerden mijn hersenen dat plaatje primair als een soort stoomlocomotief zonder wielen, wellicht dat daarom het inschatten van de schaal lastig is

[Verwijderd]

Dat komt waarschijnlijk door het lage standpunt van de fotograaf, waardoor je deels omhoog kijkt naar het apparaat. Ook de rest van het perspectief (van dichtbij gefotografeerd) draagt er aan bij.

[TheJoe]

Waarom dan? Kastjes zijn maximaal zo groot als een schoenendoos.

[dollyking]

dat zijn ze wel hoor, eigenlijk zouden ze er een pen bij moeten afbeelden ofzo.
kijk maar eens naar het springveertje. klokkenmakers werken nu eenmaal graag in het klein.

[Verwijderd]

banana for scale

[gjmi]

Ja, maar wat maakt dat uit? Zonder zeer preciese klokken geen nauwkeurige navigatie. Het is dus een zeer belangrijk onderdeel en dat mag wat kosten.

[Raymond Deen]

Op basis van de teksten op de labels valt het volgens mij wel mee met de grootte van de apparaten.

[Soldaatje]

Geldt dit dan voor alle klokken die al in de ruimte zijn of is de kans dat die stuk gaan kleiner?
Voor de rest: shit happens, het is niet zoals met de hubble.
Gelukkig hebben ze gedacht aan een backup van de backup, van de backup per satelliet.

[Reactie gewijzigd door Soldaatje op 24 juli 2024 10:28]

[LOTG]

Maar bij de Hubble, hoe vervelend het ook was, konden ze nog onderhoud plegen achteraf. Dat zie ik ze niet bij deze satellieten even doen.

Als alle vier de klokken stuk gaan zijn ze gewoon afgeschreven. Vandaar dat het ook een enorm probleem is als het een ontwerp fout is die in alle klokken zit. Dan heb je wel een backup maar die is ook besmet met het probleem.

Maar laten we net zo positief zijn als de ESA en er vanuit gaan dat het inderdaad niet zo snel voor komt.

[Niosus]

Voor de prijs van de missie om Hubble te gaan repareren kunnen ze een hoop nieuwe satellieten naar boven sturen om de defecte satellieten te vervangen. Een Space Shuttle missie kostte ongeveer 1.5 miljard dollar per lancering. Daar kan je echt al wat mee vervangen aangezien de R&D en production startup costs voor de Gallileo satellieten al gedaan zijn. Het blijft natuurlijk een smak geld, maar het is een pak minder dramatisch dan wat er met Hubble is gebeurd.

Dat de klokken kapot gaan door ontwerpfouten is natuurlijk heel spijtig en een serieus probleem, maar in de praktijk betekent dit vooral dat de procedures moeten aangepast worden om rond die fout te werken. Het leuke aan ontwerpfouten is dat ze relatief makkelijk te reproduceren zijn, dus ze kunnen exact onderzoeken wat ze wel en niet mogen doen met die klokken.

Spijtig dat de fouten er in zitten, maar de satellieten werken wel nog en zullen volgens ESA waarschijnlijk wel blijven werken. Het belangrijkste punt is eigenlijk het feit dat ze dit pas zo laat ontdekt hebben. Er zit dus een gat in hun test procedures. Dat is eigenlijk een groter drama want daardoor kunnen er nog andere fouten door het net glippen in andere missies.

[andreetje]

De kortsluiting zou verband houden met een bepaalde testprocedure die wordt uitgevoerd als de atoomklokken nog op de grond staan.

De testprocedure is doorlopen, maar lijkt juist de oorzaak van het defect te zijn.

Alsof Lambik de lucifers test.

[Maurits van Baerle]

Die satelieten voor Galileo zijn ook relatief goedkoop omdat ze er een hele serie van maken. Massaproductie brengt de kosten omlaag.

Zo hebben ze bijvoorbeeld een aantal zaken niet verzekerd omdat het goedkoper was om een paar extra reservesatelieten van de band te laten rollen dan te verzekeren.

[GoldenBE]

Maar er is 1 Hubble telescoop, en ik schat dat die veel meer kost dan 1 'simpele' galileo sateliet. Zo is reparatie waarschijnlijk duurder dan gewoon een nieuwe sateliet te lanceren.

James Webb Space Telescope (De Hubble vervanger) kost $8.835 billion.
Het hele Galileo netwerk kost $1.6 billion.

[Griffin]

Sowieso geld dit alleen voor de klokken van die maker en wellicht dus alleen van de Galileo satellieten.
Maar idd, ze geven al aan de fouten die voor zijn gekomen niet vaak voorkomen. Voor de satellieten die al in de baan om de aarde zijn is het lastig fixen, echter voor de sattelieten die nog gelanceerd moeten worden (dit jaar en volgend jaar volgens mij) kunnen ze nog wat fixen doen. Daarom doen ze nu deze onderzoeken (lijkt mij)

[bigbadbull]

lijkt mij simpel, ook een andere test methode gebruiken.

[RobinF]

Geldt dit dan voor alle klokken die al in de ruimte zijn of is de kans dat die stuk gaan kleiner?
Voor de rest: shit happens, het is niet zoals met de hubble.
Gelukkig hebben ze gedacht aan een backup van de backup, van de backup.

Volgensmij staat er dan ESA verwacht dat die klokken minder snel stuk gaan omdat daar een andere testprocedure gebruikt is:

ESA verwacht dat het risico op falen bij de overige 33 rubidiumklokken, die al in de ruimte zijn, minder groot is. Bij die atoomklokken zijn andere testprocedures gehanteerd.

Dit zou naar mijn idee ook betekenen dat totaal andere satellieten geen last hebben van dit probleem omdat die waarschijnlijk op een andere manier getest zijn.

[Reactie gewijzigd door RobinF op 24 juli 2024 10:28]

[miicker]

Lees het artikel eens. Er staat dat het geld voor 9 atoomklokken, het risico bij de overige 33 rubidiumklokken is minder groot, die zijn op een andere manier getest.

[TWyk]

De andere oorzaak is dat wanneer een waterstofmaserklok lange tijd is uitgeschakeld, deze soms niet meer kan opstarten. Vier klokken doen het als gevolg daarvan niet meer

Ik neem aan dat ze de 30 waterstofmaserklokken in de ruimte ook voor wat betreft dit euvel in leven kunnen houden door deze minder langdurig uit te schakelen.

[Olaf van der Spek]

Waarom worden ze überhaupt uitgeschakeld?

[matroosoft]

Als je alle vier de klokken tegelijkertijd actief hebt betekend dat dat het energieverbruik 4x zo hoog is terwijl dat vrij kostbaar is. Ook neemt het nut van de back-up functie af als ze alle 4 actief zijn, de slijtage is dan gelijkmatig en de totale levensduur van de satelliet zou dan dus afnemen. Nu wordt de volgende klok pas ingeschakeld als de vorige defect is.

[Garyu]

Stroom besparen? Power envelope in een satelliet is zwaar beperkt, dus over het algemeen probeer je de instrumenten zo min mogelijk aan te laten. Daarnaast is de hoeveelheid beschikbare stroom afhankelijk van de positie ten opzichte van de zon, dus er is niet altijd evenveel energie beschikbaar.

[Verwijderd]

Ik begrijp alleen niet dat als er al kortsluiting is ontstaan tijdens de testperiode op de grond, dat ze dan toch die dingen de lucht in helpen, of zou de kortsluiting destijds niet zichtbaar zijn geweest?

[vosss]

Kan iemand in Jip en Janneketaal uitleggen waarom die dingen van die klokken aan boord moeten hebben?

Waarom kunnen die niet gewoon 1x daags een signaaltje krijgen vanaf de aarde met de juiste tijd?

Nou en als ze dan een seconde of iets achterlopen soms denk ik dan. Die ETA op mn TomTom klopt toch al nooit.

Iemand?

[Verwijderd]

een goede vraag die door tweaknico en gjmi in het bericht van 18jan zijn beantwoord (antwoord ingekort):

tweaknico
@gjmi • 18 januari 2017 17:03
Helaas, een plaats bepalings systeem (alle GPS, GLONASS, BAIDU, GALILEO) werken door vergelijken van tijd op verschillende plaatsen. [ deltaT (sat, GPS ontvanger) * c = afstand ]
Waarbij je minstens 4 satellieten nodig hebt voor een betrouwbare meting.
Het belangrijkste wat deze satelieten doen is steeds doorgeven wie ze zijn en hoe laat het is.

==> zonder klok is een satelliet schroot.

gjmi

Maar goed, ik weet precies hoe het werkt. Voor een 2D plaatsbepaling heb je trouwens maar 3 satellieten nodig. Als je hoogte wilt weten, minstens 4. en dan ook nog om je heen verdeeld. 4 satellieten alleen aan je linker kant helpen je niet, daar kun je ook niets mee.

[Eskimo0O0o]

Als je hoogte wilt weten, minstens 4. en dan ook nog om je heen verdeeld. 4 satellieten alleen aan je linker kant helpen je niet, daar kun je ook niets mee.

Is dat zo?
Voor een 2D locatiebepaling maakt het volgens mij niet uit of er 3 satellieten allemaal aan je "linkerkant" staan, immers, de ontvanger weet alleen de afstand maar niet de oriëntatie (links, rechts, onder, boven) van de zender (satelliet). Je kunt een 2D positiebepaling doen met 3 signalen van je "linkerkant", aangezien de drie "cirkels" ook maar 1 uniek gemeenschappelijk snijpunt hebben als ze allemaal aan dezelfde kant staan.
Waarom zou dit voor een hoogtebepaling anders zijn? Er blijft (lijkt mij) toch maar 1 snijpunt mogelijk van de 4 bollen die gecreëerd worden door de satellieten?

[Reactie gewijzigd door Eskimo0O0o op 24 juli 2024 10:28]

[Verwijderd]

"Just de messenger" , vanuit mijn amateurs level.

Alle satelieten aan een kant, twijfel waar je staat in relatie tot de sateliet (vanuit 2 D perspectief):
Ook al weten ze de afstand van GPS naar sateliet en de locatie van de satelieten, weten ze niet waar de auto staat. Dat is juist wat het GPS probeert te berekenen.
O = Satelieten, X mogelijke posities van de auto

--------------O------------

X------------O-----------X

--------------O-------------

Auto tussen satelieten, geen twijfel over afstand, er is maar 1 mogelijkheid:

-----------------O

---------------X

---O
--------------------------------------O

(pakt geen spaties, kon het helaas effe niet snel beter voor elkaar krijgen)
Hmm, zin in een potje asteroids...

[Reactie gewijzigd door Verwijderd op 24 juli 2024 10:28]

[Eskimo0O0o]

Dit is een ongeldige analogie, omdat in je eerste voorbeeld de afstand tussen X en de bovenste en onderste satelliet EXACT gelijk is. Daarom heb je inderdaad twee mogelijke posities, simpelweg omdat 3 afstanden waarvan 2 exact dezelfde afstanden feitelijk gelijk staat aan slechts 2 satellieten hebben.

De kans dat je bij GPS/Galileo EXACT dezelfde afstand tot 2 (van de 3) satellieten hebt is verwaarloosbaar klein.

Doe je bijvoorbeeld

------0 --------
X ------------- 0
--------0

Dan kom je maar tot 1 unieke mogelijke positie, terwijl ook hier alle satellieten zich aan 'een zijde' bevinden.

In zeker opzicht zijn de satellieten sowieso altijd al slecht verspreid. In 3 dimensionaal opzicht bevinden alle satellieten zich al aan één helft van de bol (of in 2D opzicht aan dezelfde zijde van de cirkel), namelijk de lucht/ruimtezijde. De andere helft wordt ingenomen door de aarde.

Ook maar een amateur/leek hier hoor, vandaar mijn vraag. Dat je een minimumaantal satellieten nodig hebt voor het berekenen van een unieke positie klinkt mij nog logisch, maar dat deze satellieten dan "toevallig" ook goed verspreid moeten staan ten opzichte van jouw positie is mij onbekend en klinkt onlogisch.

[Reactie gewijzigd door Eskimo0O0o op 24 juli 2024 10:28]

[Verwijderd]

Snap je redenering. Alleen tekenen wij in 2D wat een 3D afstand is. zie het als een funnel. De afstand van de betreffende sateliet maakt op een "platte" aarde een cirkel. Als de satelieten ongunstig staan, niet per see 2 op gelijke afstand, dan overlapen de cirkels niet op 1 punt, maar op 2, ook al heben deze cirkels een grotere radius (afstand). De kans is idd klein dat dit gebeurt, maar theoretisch mogelijk... (en volgens de wet van murphy juist op het drukste kruispunt van dit planeet).

Gezien de afstanden naar de satelieten toont de kaart dan de ring van Amsterdam of Praag...

In de praktijk klopt wat je zegt: in 98-99% van de gevallen zullen de 3 satelieten niet in zo'n ungunstig afstand zitten dat een positiebepaling dubbel is, dit is meer een theoretische uitvoering over waar het mis kan gaan.

[Reactie gewijzigd door Verwijderd op 24 juli 2024 10:28]

[CyBeR]

Kort gezegd: die klokken zijn nodig voor de basisfunctionaliteit, niet om gewoon te weten hoe laat het is. GPS (en GLONASS en Galileo) werkt door een zeer accuraat tijdsignaal dat je ontvangt van verschillende satellieten te vergelijken. Dat kan dus alleen als die satellieten exact gelijk lopen met elkaar.

[g4wx3]

Galileo is uitgebreider/preciezer dan GPS, toch vreemd dat de ESA niet kan wat de NASA 30 jaar geleden al kon.

De eerste experimentele satelliet werd in 1978 gelanceerd en in 1995 werd het systeem officieel operationeel verklaard, hoewel het daarvoor al werd gebruikt voor navigatie. - wiki

[WhiteDog]

Ik denk dat het komt door het feit dat men nieuwere soorten klokken gebruikt (grotere precisie) en doordat atomen zich anders gedragen in de ruimte (kouder, geen zwaartekracht). Als ik het zo lees is er met de klok op zich weinig mis maar hebben ze hem op de grond al stuk gemaakt

Uiteraard heel knap wat de NASA gedaan heeft, maar de satellieten voor GPS die nu in de lucht hangen zijn niet meer die van 30 jaar geleden. De eerste generatie ging 7 jaar mee, de huidige moeten het 15 jaar volhouden. Best mogelijk dat de NASA ook wel wat defecte klokken (gehad) heeft maar dat we het gewoon niet weten

[gjmi]

Dat is een rare vergelijking, eerst zeg je dat het andere systemen zijn, en dan heb je het erover dat ze niet hetzelfde kunnen dan NASA.

Het grootste verschil is denk ik wel dat GPS een militair systeem is (was) en dat er geld genoeg was, in overvloed. Hier in europa is het een samenwerking tussen landen en bedrijven. En het is centjes bij elkaar zien te harken voor dit project.

En het is, zoals je zelf al zei, veel uitgebreider en preciezer, dus ook complexer. Je vergelijking slaat compleet de plank mis

[Zoetjuh]

Ik vraag me af; weten we hoeveel klokken er 'kapot' zijn op GPS satellieten?
Ofwel, is ESA misschien meer transparent?

[To_Tall]

ESA moet transparant zijn daar de gemeenschap aan mee betaald, en het geen militair doel heeft.
bij GPS van de US, is het een militair systeem, nog steeds. Al mogen wij daar gebruik van maken. Bij militair systeem is het een dicht systeem waarbij transparantie niet gewenst is..

[Sharkoon]

wat is er mis met een huis tuin en keuken klokje... zet er 100 van in 1 satelliet en je hebt denk ik een betrouwbaardere klok dan een Rubidiumklok.

[Verwijderd]

Nauwkeurigheid. Mijn hoorloge loopt per jaar een paar minuten extra vooruit. Qua GPS het verschil tussen op de weg rijden of in het ijselmeer te rijden. Of een afslag te missen die je 1.5 KM geleden had moeten nemen... Zoals alles in high tech: 90% nauwkeurigheid bereik je vrij goedkoop. De laatste 10% kosten exponentieel veel meer... + requirement qua duurzaamheid (duracel gaat toch echt niet zo lang mee)

[sugarlee89]

Toch denk ik dat er veel kennis verloren is gegaan met de generatie die de ruintevaart groot heeft gemaakt in de jaren 50/60/70 en nu met pensioen zijn.

Zelfde met raketten, wat de Duitsers simpelweg even deden, en uiteindelijk door de vs de kennis gejat en verfijnd is, heeft men er nu de dag weer veel moeite mee om ook maar iets serieus te lanceren.

Vergelijkbaar met alle kennis die de romeinen hadden opgedaa en waar we weer 1000 jaar nodig hadden om die weer uit te vinden.

[Verwijderd]

je bedoelt de generatie die met geld smeet alsof het niets was? En de periode van de ruimterace? En de periode dat de lanceringen geheim werden gehouden en enkel de sucessen in het grood werden gepropagandeerd? En de periode waarin de ruimte vol met puin is komen te zitten welke de lancering bemoeilijkt?

volgens mij is het meer perceptie en communicatie en veel minder know-how en technologie

[GeoBeo]

Krijgt kortsluiting tijdens test-procedure?!

Klinkt mij in de oren als relais (al dan niet solid-state) die een circuit in kortsluiting brengen tijdens een test. Als dit het inderdaad is, is het wel echt een hele slordige beginners-elektronica-ontwerper fout.

Een test-circuit dat het apparaat stuk maakt... hmmmm....