GPS Navigation

Funktionsweise der GPS-Empfänger:          

Das GPS ist ein satellitengestütztes Navigationssystem, welches vom amerikanischen Verteidigungsministerium ursprünglich zu militärischen Zwecken in den 70er Jahren entwickelt wurde und bis zum Jahre 1994 zu seiner entgültigen Form "ausgebaut" wurde, so daß sich nun ständig 24 Satelliten in 20.000 km Höhe auf 6 Umlaufbahnen befinden. In jedem Satellit ist eine Atomuhr (Genauigkeit min. 1 x 10 E-12), deren Zeit kontinuierlich mit den Bahndaten ausgesendet wird. Kontrolliert und überwacht werden die Satelliten, sowie deren Umlaufbahnen und -zeiten von 5 Beobachtungsstationen die sich auf der Erde, in gleichmäßigen Abständen in Äquatornähe befinden.
Generell dient das GPS der exakten Positions- und Höhenbestimmung eines Punktes auf der Erdoberfläche mit Hilfe dieses Satellitensystems.
Im Prinzip läuft eine solche Orts- und Höhenbestimmung folgendermnaßen ab: Die Satelliten senden Mikrowellen aus, die am Boden empfangen werden. Die Strecke zwischen Standort des Signalempfängers und Satellit wird nun durch die Messung der Signallaufzeit ermittelt.
Durch diese Satellitensystem soll nun eine exakte Positonsbestimmung, unabhängig vom Zeitpunkt der Messung, dem Standort der Empfangseinrichtung für Satellitensignale, sowie von Witterungsbedingungen ermöglichen. Voraussetzung dafür ist der Empfang der Signale von mindestens 4 Satelliten gleichzeitig, was in der Regel im 24-Satelliten-System der Fall ist. Zum Empfang der Satelliten-Signale sind entsprechende Empfangsgeräte, sowie auch Auswertungssoftware nötig, die Meßuhr - oder atmosphärisch bedingte/verursachte Meßfehler größtenteils wieder durch entsprechendes "Herausrechnen" korrigieren kann und die empfangenen Satellitensignale in die erwünschten Postions- und Höhenwerte des Meßpunktes umrechnet. Zu bedenken ist dabei, daß die Meßwerte durch künstliche Empfangsverschlechterung des U.S.A.-Militärs die Genauigkeit der Messung auf etwa 50-100 m einschränkt. Zur relativ genauen Messung muß daher oft die Verwendung zweier Empfänger, lange Beobachtungs- bzw. Meßzeiten oder eine Einbindung von Meßwerten in Verbindung/Vergleich mit den bekannnten Meßwerten von Topographischen Punkten in Kauf genommen werden.
Da es heutzutage wie bei anderen Vermessungsgeräten auch hier ein relativ breites Angebot an GPS-Empfangsgeräten und Anwendungssoftware gibt, ist es angebracht, für bestimmte Zwecke z.B. geodätische Vermessungen und entsprechend gute Geräte zu verwenden, da die angebotenen Geräte sich sowohl in Bedienungsfreundlichkeit, Gewicht, Meßgenauigkeit und Stromverbrauch, als auch hinsichtlich des Preises der Geräte beträchtlich unterscheiden können.

Ein paar interessante Koordinaten sind nachstehend aufgelistet:

(unter www.terraserver.com kann man diese Koordinaten eingeben und Satelitenbilder sehen)

Info-TIP!

Zu beachten ist, daß die GPS-Koordinaten vom amerikanischen Verteidigungsministerium verändert werden.Dies führt zu dem Problem, daß man bei einer Positionangabe mit bis zu 100 m Abweichung rechnen muß. Dieses Problem kann nur durch den Einsatz eines DGPS kompensiert werden. Differential-GPS basiert darauf, daß man zu den Positionsdaten Korrekturdaten empfängt, die von lokalen Radiostationen ausgestrahlt werden. Diese Korrekturdaten basieren darauf, daß man GPS-Daten mit genau bekannten Positiondaten vergleicht und somit den Korrekturfaktor erhält. Für viele Anwendungen im Gelände ist jedoch die Abweichung tolerabel.

Wichtig:

Ein GPS System kann nicht die Aufmerksamkeit des Fahrzeugführers ersetzen !
Im Dezember 1998 vertraute ein Autofahrer seinem Navigationssystem, welches ihm Vorschlug geradeaus
zu fahren.
Einige Sekunden später wurde sein Auto naß, weil die Strassendatenbank nichts über die Fähre über
die Havel (ein Fluß nahe Berlin) wußte.
Das ist kein Witz ! Die Fernsehstation RTL berichtete.