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Was ist GPS und wie funktioniert es?
GPS ist die Abkürzung für Global Positioning
System. Dieses funktioniert über 24 amerikanische Satelliten,
welche die Erde in einer Höhe von 20200 Kilometern 1mal in 12
Stunden umkreisen. Steuern lassen sich die Satelliten von 5 Bodenstationen
aus, die über den ganzen Globus verteilt sind. Die Umlaufbahnen
wurden so berechnet, dass zu jedem Zeitpunkt jede Region auf der
Erde von mindestens fünf Satelliten erreicht werden kann. Diese
senden mit Lichtgeschwindigkeit (300.000 km/Sek.) Signale zur
Erde. Für eine präzise Funktion werden Atomuhren eingesetzt, die
von Zeit zu Zeit von der Erde aus gerichtet werden. Bereits ein
Fehler von einer tausendstel Sekunde ergibt einen Positionsfehler
von 300 Kilometern!
Ein GPS-Gerät ist ein handliches, automatisch
arbeitendes elektronisches Gerät, das die Satelliten-Signale empfängt.
Es berechnet aus dem Schnittpunkt von mindestens drei verschiedenen
Signalen die aktuelle Position. Je nach Anzahl und Winkel der
Signale liegt die Genauigkeit des Resultats zwischen 1 und 20
Metern.
Neben der Standortbestimmung bestehend aus Koordinate,
Höhe über Meer, Datum und Uhrzeit liefert das GPS auch alle daraus
ableitbaren Informationen wie z.B. Bewegungsrichtung und -geschwindigkeit,
errechenbare Restzeiten bis Zielankunft, Abweichung von einer
vorgegebenen Route usw. Alle diese Daten können auch im Gerät
gespeichert werden, so zum Beispiel die exakte Koordinate eines
Ortes, um diesen zu einem späteren Zeitpunkt mit Leichtigkeit
wiederzufinden.
Die etwas komplexeren (und damit auch teureren) GPS-Geräte
verfügen über Kartenspeicher, über welche digitale Karten eingelesen
werden können. Auf diese Weise wird Kartennavigation und GPS-Navigation
miteinander kombiniert.
Mit Hilfe eines der zahlreichen verfügbaren PC-Programme
für GPS (siehe Tabelle) und digitalen Karten können die auf dem
GPS-Gerät gespeicherten Daten auf dem PC anschaulich gemacht werden.
Neben exakter Darstellung der Wegpunkte und Routenverläufe können
viele weitere Details ausgewertet werden wie z.B. durch Erstellung
eines Höhenreliefs oder durch farbliche Darstellung der gefahrenen
Geschwindigkeiten.
Ganz progressive Offroad-Fahrer wenden inzwischen
die GPS-Technologie in gleicher Weise wie Bootsführer an: Sie
schliessen ihr GPS-Gerät an den mitgeführten Laptop an und fahren
mit Hilfe von entsprechender Software (Moving-Map-Programme) "online",
d.h. die GPS-Daten werden sofort in auf dem Laptop eingespeicherte
Landkarten übertragen, so dass der direkte Bezug zwischen Karte
und GPS-Daten möglich ist.
Die Nutzung der GPS-Signale wird den Geräteherstellern
berechnet. Somit entstehen dem Käufer eines GPS-Gerätes für dessen
Verwendung keine Gebühren.
Zur Geschichte des GPS-Systems:
Die Entwicklung dieses Satellitennavigationssystems stammt aus
der Zeit des kalten Krieges. Die Supermächte USA und Sowjetunion
wollten für militärische Zwecke je ein Navigationssystem, das weltweit
einsetzbar ist. Das von den Amerikanern entwickelte System ist
das GPS-System, mit dem wir heute arbeiten. Jenes der Sowjetunion
nennt sich GLONASS und krankt leider aufgrund der wirtschaftlichen
Schwierigkeiten Russlands. Im Frühjahr 2003 funktionierten von 24
Satelliten nur noch 13.
Bis zum 1. Mai 2000 wurden die Signale des GPS-Systems
für den zivilen
Gebrauch teilweise manipuliert, so dass GPS-Geräte unter Umständen
mit Fehlern von mehreren hundert Metern arbeiteten. Ausserdem besteht
die Möglichkeit, dass das System über bestimmten Gebieten zeitweise
abgestellt wird. Aus diesem Grund plant Europa ein eigenes
Navigationssystem, genannt GALILEO. Es soll 2008 in Dienst gestellt
werden.