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Wie funktioniert GPS?

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GPS

Was ist GPS?

GPS ist die Abkürzung für 'Global Positioning System'; das weltweit erste von Menschenhand erschaffene Satellitennavigationssystem.

GPS ist das weltweit erste Satellitennavigationssystem. Entwickelt wurde es vom US-Verteidigungsministerium, das dem System auch seinen offiziellen Namen »NAVSTAR« (Navigation Satellite Timing and Ranging) gab.

GPS besteht aus 3 grundlegenden Elementen:

• Satelliten im Weltraum
• Überwachungsstationen auf der Erde
• Und natürlich: Sie und Ihr GPS-Empfänger


Die Satelliten
GPS verfügt über 24 Satelliten, die die Erde auf sechs Umlaufbahnen umkreisen und dadurch ständig Signale aus einer Entfernung von 20.300 Kilometern bzw. 12.600 Meilen zur Erde funken. Aufgrund der großen Höhe deckt jeder Satellit einen weiträumigen Bereich der Erde ab. Zudem sind die Umlaufbahnen so berechnet, dass Ihr GPS-Empfänger jederzeit die Signale von mindestens 4 Satelliten empfängt, und das ist genau die Anzahl, die zur exakten Bestimmung Ihrer Position notwendig ist.


Die Überwachungsstationen
Es gibt 5 GPS-Überwachungsstationen: die bemannte Hauptstation in Colorado Springs (USA) und vier weitere unbemannte Stationen. Eine weitere Station befindet sich auf Hawaii, und die anderen sind auf Inseln in der Nähe des Äquators längs über den Globus verstreut: auf Ascension im Atlantik, auf Kwajalein im Pazifik und auf Diego Garcia im Indischen Ozean.

Die 4 unbemannten Stationen empfangen kontinuierlich Daten von den Satelliten und leiten diese an die Hauptkontrollstation weiter. Diese »korrigiert« die Daten und sendet sie anschließend an die GPS-Satelliten zurück.


GPS-Signale
Ihr GPS-Gerät empfängt die Signale der GPS-Satelliten und berechnet damit Ihre aktuellle Position. Der letzte und wichtigste Schritt ist natürlich die Nutzung der so gewonnenen Daten.

Jeder Satellit sendet mit geringer Leistung Funksignale auf verschiedenen Frequenzen für verschiedene Nutzer. Diese Signale werden über eine so genannte »Sichtverbindung« übertragen. Dies bedeutet, dass die Signale zwar Wolken, Glas und Kunststoff durchqueren können, jedoch durch andere Objekte wie Gebäude reflektiert werden.

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