Hoe werkt GPS? Alles over satellieten, trackers en navigatie

Hoe werkt GPS? Alles over het Global Positioning System en trackers

Hoe werkt GPS precies in 2026, nu we het dagelijks gebruiken voor alles van navigatie tot het terugvinden van verloren sleutels? GPS, ofwel het Global Positioning System, werkt door signalen op te vangen van satellieten die in een baan om de aarde draaien om zo je exacte locatie te bepalen. In dit artikel duiken we diep in de technologie achter dit systeem, leggen we uit hoe trilateratie werkt en kijken we naar de verschillende toepassingen in smartphones, voertuigen en landbouw.

Samenvatting

GPS is een technologie die onmisbaar is geworden in ons dagelijks leven. Het systeem maakt gebruik van een netwerk van satellieten en nauwkeurige atoomklokken om via een proces genaamd trilateratie je positie op aarde te berekenen. Of het nu gaat om een chip in je smartphone die samenwerkt met zendmasten (A-GPS), een tracker in je auto voor rittenregistratie, of een RTK-systeem voor precisielandbouw: de basisprincipes blijven hetzelfde. Het is echter belangrijk om onderscheid te maken tussen echte GPS-trackers en goedkope Bluetooth-tags die vaak bij budgetwinkels worden verkocht.

TLDR

• GPS staat voor Global Positioning System en werd oorspronkelijk ontwikkeld door het Amerikaanse leger.
• Je toestel berekent je locatie door de afstand tot minstens drie, maar liever vier, satellieten te meten (trilateratie).
• Smartphones gebruiken A-GPS (Assisted GPS) via wifi en zendmasten voor een snellere locatiebepaling.
• Er is een groot verschil tussen actieve trackers (real-time zenden via een simkaart) en passieve loggers.
• Goedkope trackers van winkels als Action werken vaak via Bluetooth en niet via satellieten; ze hebben een beperkt bereik.
• Het ontvangen van een GPS-signaal is gratis, maar de dataverbinding voor kaarten of tracking-apps kan geld kosten.

Wat is GPS en waar staat de afkorting voor?

GPS staat voor Global Positioning System. Het is een wereldwijd navigatiesysteem via satelliet dat oorspronkelijk in de jaren 70 werd ontwikkeld door het Amerikaanse ministerie van Defensie voor militaire doeleinden. Tegenwoordig is het systeem vrij toegankelijk voor iedereen ter wereld. Het primaire doel van GPS is het bepalen van drie essentiële gegevens: je exacte positie op aarde (coördinaten), je snelheid en de exacte tijd. Hoewel er inmiddels alternatieven zijn zoals het Europese Galileo, gebruiken we in de volksmond nog steeds de term GPS voor alle satellietnavigatie.

De techniek: hoe werkt het GPS-signaal via satellieten?

Het GPS-systeem werkt dankzij een netwerk van ongeveer 30 actieve satellieten die in vaste banen rond de aarde draaien. Op elk moment van de dag, waar je ook bent, "zien" je apparaten minstens vier van deze satellieten. De techniek die hierachter zit, heet trilateratie. In eenvoudige taal betekent dit dat je GPS-ontvanger (bijvoorbeeld je telefoon of navigatietoestel) continu signalen opvangt die door de satellieten worden uitgezonden.

De kern van deze berekening is tijdsmeting. Elke satelliet heeft een uiterst nauwkeurige atoomklok aan boord en stuurt een signaal met het exacte tijdstip van verzending. Je ontvanger berekent hoelang het signaal onderweg was. Omdat de snelheid van het signaal bekend is (de lichtsnelheid), kan het toestel de afstand tot de satelliet bepalen. Door de afstanden tot minimaal drie (voor een 2D-positie) of vier (voor een 3D-positie inclusief hoogte) satellieten te kruispeilen, weet het apparaat precies waar het zich bevindt op het snijpunt van deze cirkels.

Hoe werkt een GPS-tracker?

Een GPS-tracker werkt volgens het principe van ontvangen en zenden. Eerst ontvangt de tracker, net als een navigatiesysteem, zijn locatiegegevens van de satellieten. Vervolgens verstuurt de tracker deze coördinaten naar een server of een app op je telefoon. Dit versturen gebeurt meestal via het mobiele netwerk (2G, 4G, 5G of speciale IoT-netwerken) met behulp van een ingebouwde simkaart.

We maken onderscheid tussen twee soorten systemen:
• Actieve tracking: Dit is real-time tracking waarbij de locatie direct wordt doorgestuurd. Je ziet in de app meteen waar de tracker is. Dit vergt wel meer stroom.
• Passieve tracking (dataloggers): Het apparaat slaat de route op in het interne geheugen. Je kunt de gegevens pas zien als je de tracker later uitleest via een computer.

De stroomvoorziening is hierbij cruciaal. Trackers die vast in een auto worden ingebouwd, gebruiken de accu van het voertuig. Draagbare trackers voor personen of goederen werken op een interne batterij, waarbij de levensduur afhangt van hoe vaak de locatie wordt verstuurd (de verversingssnelheid).

Hoe werkt GPS op je telefoon?

In moderne smartphones zit een kleine GPS-ontvangerchip en antenne verwerkt. Omdat een telefoon soms moeite heeft om snel verbinding te maken met satellieten (bijvoorbeeld tussen hoge gebouwen), gebruiken ze een techniek genaamd A-GPS (Assisted GPS). Hierbij helpt het mobiele netwerk een handje. Je telefoon gebruikt informatie van zendmasten en bekende wifi-netwerken om grofweg je locatie te bepalen. Dit zorgt voor een snellere "fix" (verbinding) zodat je navigatie direct kan starten.

Merk je dat je locatiebepaling hapert of je batterij extreem snel leegloopt tijdens het navigeren zonder duidelijke reden? Dit kan soms wijzen op ongewenste achtergrondprocessen. Het is altijd verstandig om te weten of je telefoon gehackt is of dat er malware actief is die je locatie continu deelt.

Hoe werkt GPS op een smartwatch?

Bij smartwatches maken we onderscheid tussen twee werkwijzen. Veel basismodellen zijn "tethered": ze gebruiken de GPS-ontvanger van je gekoppelde smartphone. Als je gaat hardlopen zonder je telefoon, wordt de route niet geregistreerd. Geavanceerdere sporthorloges hebben ingebouwde GPS. Deze maken zelfstandig verbinding met satellieten, waardoor je je telefoon thuis kunt laten en na afloop toch precies je route en snelheid kunt zien.

Hoe werkt een GPS-tracker in de auto?

Een GPS-tracker in de auto wordt vaak geïnstalleerd via de OBD-poort (onder het stuur) of direct op de accu aangesloten. Zodra de motor start, wordt de tracker actief. Deze apparaten worden veel gebruikt voor diefstalbeveiliging en rittenregistratie voor de fiscus in België. Een populaire functie is geofencing: je stelt een digitaal hek in op de kaart en krijgt direct een melding als het voertuig dit gebied verlaat of binnenrijdt.

Hoe werkt GPS op een trekker?

In de landbouw gaat GPS veel verder dan alleen de weg vinden; hier spreken we van precisielandbouw. Een standaard GPS heeft een afwijking van enkele meters, wat te onnauwkeurig is voor het zaaien of ploegen. Daarom gebruiken moderne trekkers RTK-GPS (Real Time Kinematic). Dit systeem gebruikt een vast referentiestation op de boerderij dat correctiesignalen stuurt naar de trekker. Hiermee wordt een nauwkeurigheid van 2 tot 3 centimeter bereikt, waardoor de tractor via automatische besturing kaarsrechte lijnen kan rijden.

Hoe werkt een GPS-tracker voor de fiets?

Fietstrackers werken vergelijkbaar met autotrackers, maar de uitdaging zit in het formaat en de stroom. Ze worden vaak slim verstopt in achterlichten, in het frame of onder de bidonhouder. Bij e-bikes worden de trackers vaak direct aangesloten op de motor van de fiets, zodat ze nooit opgeladen hoeven te worden. Bij diefstal kan de eigenaar via een app de fiets lokaliseren.

Hoe werkt een GPS-tracker voor wandelen?

Voor wandelaars in afgelegen gebieden, zoals de Ardennen of het buitenland, zijn robuuste handheld GPS-toestellen (zoals van Garmin) vaak beter dan smartphones. Deze apparaten zijn gebouwd voor offline gebruik en hebben een veel sterkere antenne. Ze werken volledig zonder mobiel bereik. Het belangrijkste is dat je vooraf de kaarten op het toestel laadt. Naast een GPS is het slim om andere handige reis-apps op je telefoon te hebben als back-up voor weersvoorspellingen, mocht je toch bereik hebben.

Hoe werkt een GPS-tracker van de Action?

Het is belangrijk om een onderscheid te maken: de goedkope "trackers" of tags die je vindt bij winkels als Action of Kruidvat zijn meestal geen GPS-trackers. Deze apparaten werken via Bluetooth. Ze hebben geen verbinding met satellieten. Ze werken alleen als je eigen telefoon (of een andere telefoon met dezelfde app) binnen een straal van ongeveer 10 tot 20 meter is. Ben je buiten dat bereik, dan kan de tag zijn positie niet doorgeven, tenzij iemand anders met de app toevallig langsloopt. Voor het terugvinden van sleutels in huis is dit prima, maar voor het volgen van een gestolen auto of weggelopen huisdier zijn ze vaak ongeschikt.

GPS-coördinaten en nauwkeurigheid begrijpen

GPS-coördinaten werken met een raster over de aarde, bestaande uit de breedtegraad (latitude, noord-zuid) en lengtegraad (longitude, oost-west). Elk punt op aarde is hiermee uniek aan te duiden. De nauwkeurigheid van je positie hangt af van hoeveel satellieten je toestel ziet. In een open veld is de precisie hoog (tot op enkele meters). In steden met hoge gebouwen ("urban canyons") of in dichte bossen kan het signaal weerkaatsen of geblokkeerd worden, waardoor de locatie verspringt of minder nauwkeurig is.

Wat is het verschil tussen GPS en navigatie?

Veel mensen gebruiken de termen door elkaar, maar er is een verschil. GPS is de technologie die puur bepaalt waar je bent (de coördinaten). Navigatie is de software (zoals Google Maps of Waze) die deze coördinaten op een kaart plaatst en berekent hoe je van punt A naar punt B komt. GPS levert de data, de navigatie-app geeft er betekenis aan.

Werkt GPS zonder internet?

Ja, de GPS-chip in je telefoon of tracker werkt volledig onafhankelijk van internet. Het ontvangen van signalen van satellieten vereist geen dataverbinding. Echter, om te zien waar je bent op een kaart, heb je vaak wel internet nodig om de kaartlagen te laden, tenzij je deze vooraf hebt gedownload (offline kaarten). Als je in het buitenland navigeert, is het slim om te leren hoe je mobiele data te beheren om hoge roamingkosten te voorkomen terwijl je toch navigeert.

Wat betekent 'geen GPS-signaal'?

Als je deze melding krijgt, betekent dit dat de antenne van je toestel geen "vrij zicht" heeft op de hemel. GPS-signalen zijn vrij zwak en gaan moeilijk door beton, metaal of dikke aardlagen heen. Dit gebeurt vaak in tunnels, parkeergarages, kelders of tussen zeer hoge wolkenkrabbers. Zodra je weer buiten komt, pikt het apparaat het signaal weer op.

Kost het gebruik van GPS geld?

Het gebruik van het GPS-satellietsignaal zelf is voor iedereen ter wereld gratis; het is een openbare voorziening. Je betaalt dus nooit voor de positiebepaling zelf. Waar je wel voor betaalt, zijn de diensten eromheen. Bij een smartphone verbruik je data om kaarten te laden. Bij een GPS-tracker met een simkaart betaal je abonnementskosten of prepaid-tegoed om de locatiegegevens via het mobiele netwerk naar jouw telefoon te versturen.