So funktioniert GPS – einfach erklärt

GPS ist jedem ein Begriff, außerdem besitzen mittlerweile die Meisten mehrere Geräte mit einem GPS-Empfänger. Hier erklären wir, wie die Technik dahinter funktioniert.

GPS – das steckt dahinter

GPS ist eine Abkürzung für “ Global Positioning System“ und heißt mit vollem Namen „NAVSTAR GPS“. Es ist das erste, aber mittlerweile nicht mehr einzige Ortungssystem auf Satellitenbasis.

Die Erde wird permanent von 24 GPS-Satelliten umkreist, die permanent Signale wie Uhrzeit und die eigene Position nach unten schicken. Diese Signale werden von einem Empfänger verarbeitet. Jedoch reicht das Signal von nur einem Satelliten nicht aus, um die Position zu bestimmen – insgesamt 4 Satelliten werden dazu mindestens benötigt.

Aus dem Satellitensignal kann der Empfänger den Abstand zum jeweiligen Sender errechnen Aus dem Signal von 3 Satelliten lässt sich so die Position errechnen. Diese Berechnungen basieren allerdings auf einer exakten Uhrzeit, sodass eine Verbindung zu einem vierten Satelliten notwendig wird. Diese sorgt dafür, dass Zeitfehler beim GPS-Empfänger ausgeglichen werden können.
Durch die Ermittlung des Abstandes zu den Satelliten kann übrigens auch die Höhe des Empfängers berechnet werden.

In der Praxis sorgen zwischen sechs und zwölf Satelliten für eine noch genauere Positionsbestimmung. In Verbindung mit Basisstationen auf der Erde kann die Ortung noch präziser erfolgen.

Welche anderen Systeme gibt es noch?

Das GPS-Ortungssystem wurde von den USA aufgebaut und entwickelte sich schnell zu einem beliebten Hilfsmittel – sowohl für Zivilisten, als auch für militärische Zwecke.

Natürlich wollte Russland nicht von einem amerikanischen Ortungssystem abhängig sein und entwickelte GLONASS. Um sicherzustellen, dass es auch von einer breiten Masse genutzt wird, wurde in Russland ein Verkaufsverbot für Smartphones ohne GLONASS-Empfänger verhängt. Für uns hat das den positiven Nebeneffekt, dass die Ortung durch die Kombination aus diesen zwei Systemen noch genauer wird

Auch China wolle ein eigenständiges Ortungssystem etablieren. Das auf den Namen „Beidou“ lautende Projekt wird voraussichtlich im Jahre 2020 fertiggestellt.

Die EU möchte ebenfalls nicht von anderen abhängig sein und führt mit „Galileo“ ein Projekt durch, das wesentlich mehr Zeit und Geld in Anspruch nahm, als zunächst geplant war. Auch hier ist mit einer Fertigstellung um 2020 zu rechnen.

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