Das Global Positioning System
Mehr über GPS
- Die Geschichte des Global Positioning System
- GPS-Anwendungen
- Was ist GPS?
- Funktionsweise des GPS
- Funktionsweise eines Satellitennavigationsgeräts
- Funktionsweise der GPS-Navigationssoftware
- Einsatzmöglichkeiten von GPS-Empfängern
- Was enthält ein Satellitennavigationsgerät?
- Welche Signale verwendet GPS?
- Was ist Trilateration?
- Genauigkeit und Fehlerquellen von GPS
- GPS-Glossar
GPS besteht aus einem Netz von Satelliten, die die Erde an festgelegten Punkten umkreisen und Signale an jeden GPS-Empfänger auf der Erde senden. Diese Signale enthalten einen Zeitcode und geografische Daten, mit denen Benutzer überall auf der Erde ihre genaue Position, Geschwindigkeit und Zeit bestimmen können.
Das Global Positioning System wird vom Verteidigungsministerium der USA betrieben und beruht auf 24 bis 32 Satelliten, die sich in einer „Konstellation“ auf einer mittleren Erdumlaufbahn befinden. Dabei handelt es sich um eine Entfernung von mindestens 20.000 km über der Erdoberfläche. Die Satelliten bewegen sich jedoch nicht in Umlaufbahnen, die höher liegen als die von TV-, Kommunikations-, Internet- und Wettersatelliten oder dem so genannten geostationären Orbit, der sich in einer Höhe von ungefähr 35.000 km befindet.
Je mehr Satelliten sich im Global Positioning System befinden, umso genauer sind die empfangenen Daten. Wenn ein Satellit ausfällt oder fehlerhafte Daten übermittelt, werden diese durch die Daten anderer Satelliten in der Konstellation ersetzt.
Das Global Positioning System wurde in den 1960er Jahren auf dem Höhepunkt des Kalten Krieges entwickelt, wobei man hauptsächlich Einsatzmöglichkeiten des Militärs und der Geheimdienste im Sinn hatte. Als 1983 jedoch ein koreanisches Passagierflugzeug versehentlich den sowjetischen Luftraum verletzte und von der UdSSR abgeschossen wurde, ordnete der damalige US-Präsident Reagan an, dass eine zivile Version des GPS für alle Personen entwickelt werden sollte. Derzeit ist der Zugriff auf GPS kostenlos; es fallen weder Abonnement- noch Wartungsgebühren an. Zur Nutzung des Systems ist lediglich ein GPS-Empfänger erforderlich.
Heute wird GPS in Dutzenden verschiedener Anwendungen eingesetzt. Dies gilt für Flugzeug- und Schiffsnavigation, Routenplanung in Autos, Kartenerstellung, Erdbebenforschung, Klimastudien bis hin zu Schnitzeljagdspielen, dem so genannten Geocaching.
Ein typischer GPS-Empfänger ist mit einer Antenne ausgestattet, die auf die Satellitenfrequenz eingestellt ist. Diese nimmt das Signal auf und übergibt es an den Prozessor des Empfängers, der dann den Standort und die Zeit äußerst genau anzeigt.
