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Wie funktioniert GPS?

TomTom Education

Die Wissenschaft hinter GPS

Die Position der Satelliten

Die GPS-Satelliten schweben in einer Höhe von über 19.000 km über der Erde. Interessanterweise wird die Bestimmung ihrer Position durch die große Entfernung erleichtert. Da sie sich weit außerhalb der Atmosphäre der Erde befinden, folgt ihre Umlaufbahn relativ einfachen mathematischen Regeln.

Jeder GPS-Satellit wurde in eine genau festgelegte Umlaufbahn gebracht, damit Ihr Navigationsgerät jederzeit die Signale von mindestens 3 Satelliten empfangen kann.

Zur Synchronisierung der Empfängeruhr mit den Satellitenuhren ist das Signal eines vierten Satelliten erforderlich. Siehe auch den Absatz »Der 4. Satellit«.

Der GPS-Chip jedes Navigationsgeräts enthält ein ›Jahrbuch‹ oder Logbuch. Dieses Jahrbuch enthält allgemeine Informationen über die Position der Satellitenkonstellation sowie der einzelnen Satelliten über einen längeren Zeitraum hinweg. Dadurch kann das Gerät die Satellitensignale leichter finden. Die Satellitensignale enthalten ebenfalls Jahrbuchinformationen, so dass das Jahrbuch Ihres Navigationsgeräts regelmäßig aktualisiert wird.

Währenddessen berechnen die Überwachungsstationen aus den empfangenen GPS-Daten die Position jedes Satelliten und daraus wiederum dessen exakten Orbit. Die Positionsinformationen werden an den Satelliten zurückgesendet, und dieser strahlt sie zusammen mit seinen eigenen Signalen an Ihr Navigationsgerät aus.

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