Was ist GPS?
GPS ist die Abkürzung für Global PositioningSystem
und stellt ein weltweit funktionsfähiges Navigationssystem
dar. Ein Navigationsgerät oder GPS-Empfänger empfängt
direkt Signale von mehreren der insgesamt 24 GPS-Satelliten,
die sich auf sechs Umlaufbahnen in ca. 20.000 km Höhe
bewegen (siehe Bild links). Von diesen werden 21 aktiv
benötigt; 3 sind (aktive) Ersatzsatelliten. Das System
wird vom amerikanischen Verteidigungsministerium betrieben und gewartet.
Können gleichzeitig drei oder mehr dieser Satelliten
empfangen werden (das kommt auf die jeweiligen Gegebenheiten
an - ein GPS-Empfänger braucht möglichst freie Sicht
zum Himmel), so kann ein GPS-Empfänger anhand der empfangenen
Daten seine (relativ) exakte Position auf der Erde (Längen- &
Breitengrad sowie Höhe über dem Meeresspiegel) fest.
Mehr als die eigene Position feststellen, kann ein
GPS-Empfänger prinzipiell nicht. Natürlich gibt es
noch jede Menge mögliche Erweiterungen wie z. B. die
Darstellung von Landkarten. Dies sind aber technische Tricks, die durch
mehr oder weniger aufwendige Programme realisiert werden,
welche auf dem Empfänger laufen. Streng genommen ist
sogar die Feststellung der Höhe nur ein mathematischer Trick.
(Abbildung rechts: Navstar GPS-Satellit)
Was GPS-Empfänger ebenfalls können, ist
sogenannte Wegpunkte (engl: Waypoints) abspeichern. Dabei wird die
momentan berechnete Position intern unter einem wählbaren Namen
abgelegt. Hat man nun verschiedene Waypoints gespeichert, zeigt einem
das GPS-Gerät die genaue Entfernung sowie den Kurs zu jedem
Waypoint an (Luftlinie). Bewegt man sich mit dem Empfänger, so
zeigt einem dieser sogar noch die momentane Bewegungsrichtung anhand
eines Kompasses an. (Diese wird intern aus zwei kurz nacheinander
aufgenommenen Messungen errechnet.)
Die Genauigkeit der GPS-Empfänger lag früher bei
etwa 100 Meter. Grund für diese relativ ungenaue Messung lag
daran, dass das von den Satelliten ausgesendete GPS-Signal für
die zivilnutzung künstlich verschlechtert wurde (es handelt sich
ja wie gesagt um eine militärische Einrichtung). Als Grund
dafür wurden Sicherheitsbedenken angegeben. Man wollte es
Terroristen unmöglich machen, mit per GPS gesteuerten Raketen
exakte Ziele in den USA zu treffen. Paradoxerweise wurde diese
künstliche Störung des GPS-Signals sogar während des
Golfkriegs bereits teilweise ausgeschaltet. Der Grund dafür war,
dass die Soldaten mit handelsüblichen GPS-Handempfängern
ausgerüstet wurden, um sich in der Wüste zurecht zu finden.
Am 2. Mai 2000 beschloß die damalige US-Regierung unter Clinton,
diese künstliche Verrauschung des Signals auszuschalten. Seitdem
erreicht man mit GPS- Empfängern eine Positionsgenauigkeit von
etwa 5 bis 20 Metern.
GPS-Empfänger gibt es mittlerweile
in allen möglichen Bauformen und Größen. Links im
Bild ein Vertreter der sogenannten GPS-Handys. Diese Geräte
sind klein und leicht und haben ihren Namen daher, dass sie auf
den ersten Blick wie Handys aussehen. Das nebenstehende Modell
verfügt über eine eingebaute Schnittstelle, die mit
einem seriellen Port des PCs verbunden werden kann. Auf diese
Weise kann man sehr bequem Waypoints und Routen vom
GPS-Empfänger in den PC übertragen, dort bearbeiten und
anschließend wieder in das GPS-Handy zurückübertragen.
Wer sich für weitere Infos zum Thema GPS interessiert,
sollte sich auf www.kowoma.de und/oder auf
www.allnav.ch
umsehen. Hier werden auch mathematische und technische Hintergründe
erläutert.
Links zum Thema
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