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GPS

Das GPS ist als satellitengestütztes Navigationssystem des amerikanischen Verteidigungsministeriums zu sehen. Dafür umkreisen 24 Satelliten die Erde zweimal pro Tag und senden dabei Signale aus, welche vom GPS-Empfängern empfangen und in eine Positionsangabe umgerechnet werden. Aus den Laufzeiten der Signale von mehreren gleichzeitig empfangenen Satelliten und deren Standort berechnet der Empfänger etwa einmal pro Sekunde, einen Standort auf der Erde. Das System ist unabhängig von Licht- und Sichtverhältnissen oder Ablenkung. GPS ist auch dort brauchbar, wo andere Orientierungsverfahren versagen.

Die Satellitennavigation mittels GPS ist also eine Technologie, welche ein Navigieren auf dem Lande, zu Wasser und in der Luft revolutioniert hat. An jedem Punkt der Erde können rund um die Uhr genügend Navigationssignale empfangen werden, um metergenau zu navigieren. Empfangsgeräte werten die Signale aus und stellen alle zur Navigation erforderlichen Daten zur Verfügung. Navigation via Satellit ist mittlerweile erschwinglich und einfach. Als Navigator bei Wanderungen und Bergsteigen, für Fahrradtouren, Motorradreisen, Bootstouren, für Geschäftsreisende, Hobby- und Berufsdetektive und für die Strassennavigation in PKW´s existieren zahlreiche Lösungen.

Mit Hilfe eines Empfängers ist es besonders einfach die gegenwärtige Position auf wenige Meter genau zu bestimmen. Innerhalb von Sekunden die Position bestimmend und sehr zuverlässig auf der ganzen Welt einsetzbar, bieten diese handlichen elektronischen Helfer dem Wanderer, Expeditionsteilnehmer, Ballonfahrer, Auto- oder Motorradfahrer das Nonplusultra der modernen Navigation.

GPS Satelliten

 

Die Anwendung von GPS

Moderne Empfänger weisen meist eine Kapazität zur Auswertung von zwölf Satelliten auf. Zur Bestimmung von Länge und Breite ist der Empfang von mindestens drei Satelliten erforderlich. Für eine Bestimmung der Position inklusive der Höhe über dem Meer ist der Empfang von mindestens vier Satelliten notwendig. Zudem wird die genaue Uhrzeit, Fahrtrichtung und -geschwindigkeit bestimmt. Die von den Satelliten abgestrahlten Signale können von jedem Anwender rund um die  Welt kostenfrei empfangen und genutzt werden. Zweck dieses Systems ist, jedem Benutzer mit einem GPS-Empfänger Möglichkeiten an die Hand zu geben, die eigene Position oder jene Anderer zu bestimmen. Ein solches Gerät kann, wenn keine Bewegung erfolgt, einen Kompass oder Höhenmesser nicht ersetzen.

Auswertung und Darstellung der Signale erfolgt über die GPS Empfänger. Bei neueren GPS Geräten wird jede Sekunde eine neue Positionsbestimmung durchgeführt, wobei es bereits es möglich ist, aus empfangenen Informationen weitere Information  wie beispielsweise die Position in Längen- und Breitengrad, Die Höhe über dem Meer und die Geschwindigkeit zu gewinnen. Weiter Features können das Speichern von Wegpunkten, das Aufzeichnen von zurückgelegten Strecken.

 

Genauigkeit von GPS

Die Systemgenauigkeit liegt im Bereich weniger Zentimeter. Aus militärischen Gründen wurde das zivil nutzbare Signal, das „Standard Positioning Signal“ vom Betreiber jedoch künstlich verfälscht. Dadurch resultierte eine Ungenauigkeit, welche zwischen 30 bis über 70 Meter schwanken konnte. Eine solche Größenordnung sollte zwar für Zwecke der  Orientierung ausreichen. Es sollte jedoch berücksichtigt werden, dass teilweise noch größere Fehler durch ungenaue Messungen aus der Karte entstehen. Wird eine höhere Genauigkeit benötigt, lässt sich die mit Hilfe von Differential GPS erreichen.

Im Mai 2000 wurde die Signalverfälschung abgeschaltet, woraus nun  Genauigkeiten im Bereich von drei bis acht Metern resultieren. Die Vereinigten Staaten sind in der Lage, jederzeit den Empfang von GPS-Signalen in bestimmten Regionen abzuschalten, um beispielsweise Kriegsparteien einen Teil ihrer Orientierungsmöglichkeiten zu nehmen.