Klaus Muche...

…über GPS Technik

Wie funktioniert das GPS-System?

Wie funktioniert das GPS-System?

Was ist GPS?

GPS oder Global Positioning System ist ein Satellitennavigationssystem, das dem Benutzer unter allen klimatischen Bedingungen Orts- und Zeitinformationen zur Verfügung stellt. GPS wird auch zur Navigation in Flugzeugen, Schiffen, Autos und Lastwagen verwendet. Das System gibt militärischen und zivilen Nutzern auf der ganzen Welt entscheidende Fähigkeiten an die Hand. GPS bietet eine kontinuierliche, 3-dimensionale Echtzeit-Positionierung, Navigation und Zeitmessung weltweit.

Wie funktioniert das GPS-System?

Das GPS besteht aus drei Segmenten:

1) Das Raumsegment: die GPS-Satelliten

2) Das Kontrollsystem, das vom US-Militär betrieben wird,

3) Das Nutzersegment, das sowohl militärische als auch zivile Nutzer und ihre GPS-Ausrüstung umfasst.

Raumsegment:

Das Raumsegment ist die Anzahl der Satelliten in der Konstellation. Es besteht aus 29 Satelliten, die die Erde alle 12 Stunden in einer Höhe von 12.000 Meilen umkreisen. Die Funktion des Raumsegments wird genutzt, um Routen-/Navigationssignale zu leiten und die vom Kontrollsegment gesendete Routen-/Navigationsnachricht zu speichern und weiterzuleiten. Diese Übertragungen werden durch hochstabile Atomuhren auf den Satelliten gesteuert. Das GPS-Raumsegment besteht aus einer Satellitenkonstellation mit einer ausreichenden Anzahl von Satelliten, um sicherzustellen, dass die Benutzer zu jeder Zeit von jedem Punkt der Erdoberfläche aus mindestens 4 Satelliten gleichzeitig im Blickfeld haben.

Kontrollsegment:

Das Kontrollsegment besteht aus einer Hauptkontrollstation und fünf mit Atomuhren ausgestatteten Überwachungsstationen, die über den ganzen Globus verteilt sind. Die fünf Überwachungsstationen überwachen die GPS-Satellitensignale und senden dann diese qualifizierten Informationen an die Hauptkontrollstation, wo Anomalien überprüft und über Bodenantennen an die GPS-Satelliten zurückgesendet werden. Das Kontrollsegment wird auch als Überwachungsstation bezeichnet.

User Segment:

Das Benutzersegment besteht aus dem GPS-Empfänger, der die Signale der GPS-Satelliten empfängt und bestimmt, wie weit er von den einzelnen Satelliten entfernt ist. Hauptsächlich wird dieses Segment für das US-Militär, Raketenleitsysteme, zivile Anwendungen für GPS in fast allen Bereichen verwendet. Die meisten zivilen Nutzer nutzen es von der Vermessung bis zum Transport zu natürlichen Ressourcen und von dort aus auch für landwirtschaftliche Zwecke und zur Kartierung.

Wie GPS eine Position bestimmt:

Die Funktionsweise des Global Positioning System basiert auf dem mathematischen Prinzip der “Trilateration”. Die Position wird aus den Entfernungsmessungen zu den Satelliten bestimmt. Aus der Abbildung werden die vier Satelliten verwendet, um die Position des Empfängers auf der Erde zu bestimmen. Der Zielort wird durch den 4. Satelliten bestätigt. Und drei Satelliten werden verwendet, um den Standort zu verfolgen. Ein vierter Satellit wird verwendet, um den Zielort jedes dieser Raumfahrzeuge zu bestätigen. Das globale Positionsbestimmungssystem besteht aus Satellit, Kontrollstation und Monitorstation und Empfänger. Der GPS-Empfänger nimmt die Informationen vom Satelliten und verwendet die Methode der Triangulation, um die genaue Position eines Benutzers zu bestimmen.Dieser Hersteller .bietet GPS Technik zu einem Top-Preis Leistungs-Verhältnis an.

GPS wird bei einigen Vorfällen auf verschiedene Weise eingesetzt, z.B:

Um den Standort zu bestimmen; zum Beispiel müssen Sie einem Hubschrauberpiloten die Koordinaten Ihres Standortes per Funk mitteilen, damit der Pilot Sie abholen kann.
Um von einem Ort zu einem anderen zu navigieren; zum Beispiel müssen Sie sich von einem Aussichtspunkt zum Brandabschnitt bewegen.
Um digitalisierte Karten zu erstellen, z.B. werden Sie beauftragt, den Brandrand und die Brandherde zu zeichnen.
Um die Entfernung zwischen zwei verschiedenen Punkten zu bestimmen.

3 Vorteile von GPS:

  • Das satellitengestützte GPS-Navigationssystem ist ein wichtiges Instrument für militärische, zivile und kommerzielle Nutzer
  • Fahrzeugverfolgungssysteme GPS-basierte Navigationssysteme können uns Abbiegehinweise liefern
  • Sehr hohe Geschwindigkeit

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