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GPS – 1
GPS (GLOBAL POSITIONING SYSTEM)
WAS IST GPS?
GPS steht für Global Positioning System und ist heute weit verbreitet. Es folgt eine kurze Einführung.
GPS wurde ursprünglich vom amerikanischen Verteidigungsministerium für militärische Einsatzbereiche entwickelt. Inzwischen
ist das System der allgemeinen Öffentlichkeit zugänglich. Jeder kann GPS zum Beispiel in Verbindung mit modernen
Fahrzeugnavigationssystemen nutzen. Die Positionsgenauigkeit für allgemeine Zwecke der Öffentlichkeit beträgt ca. 15 m.
Eine höhere Genauigkeit wird etwa bei Fahrzeugen, die in der Navigation eingesetzt werden, und an Bord von Schiffen durch
Kartenabgleich- und Differential-GPS-Verfahren erzielt.
Insgesamt 24 oder mehr GPS-Satelliten umrunden die Erde in einer Höhe von ca. 20.000 km auf sechs kreisförmigen Bahnen mit
einem Umlaufbahnradius von ca. 26.000 km so, dass sich auf jeder Erdumlaufbahn vier oder mehr Satelliten befi nden. Die HF-
Trägerfrequenz der Satelliten für den zivilen Einsatz ist 1575,42 MHz. Durch Frequenzspreizung (Spread Spectrum-Verfahren)
über eine Bandbreite von 2,046 MHz werden gegenseitige Störbeeinfl ussungen aller Satellitensignale auf einer gemeinsamen
Trägerfrequenz verhindert.
POSITIONSBESTIMMUNGSPRINZIP
Der GPS-Empfänger empfängt die von den GPS-Satelliten übertragenen Funksignale. Der Empfänger misst die Zeit zwischen dem
Punkt, an dem das Signal den Satelliten verlässt, und dem Punkt, an dem das Signal beim GPS-Empfänger ankommt. Aus dieser
Laufzeit kann die Strecke, die das Signal von einem bestimmten Satelliten zurückgelegt hat, berechnet werden. Indem mehrere
Signale von verschiedenen Satelliten empfangen und die Streckenberechnung entsprechend oft vorgenommen wird, beschreibt der
Schnittpunkt der sphärischen Flächen, welche die Radiusentfernungen zu den verschiedenen Satelliten abbilden, einen einzigen, ganz
bestimmten Punkt.
Die Genauigkeit bei der Bestimmung des Schnittpunkts wird wesentlich von den Satelliten und den erfassten Daten bestimmt.
BEZUG (GEODÄTISCHES BEZUGSSYSTEM)
Die von dem GPS-Empfänger benötigen Breiten- und Längeninformationen ermöglichen keine genaue Abbildung der Unregelmäßigkeit
der Erdoberfl äche. Der gegenwärtige Standard, der zu GPS-Zwecken die präzise Form der Erde beschreibt, heißt WGS-84. Dieser
Standard in Kombination mit Kartierungsstandards für jedes Land ermöglicht die akkurate Positionszuordnung auf einer Karte.
GPS- UND APRS-POSITIONSFORMAT
Auch wenn die Position in zahlreichen verschiedenen Formaten beschrieben werden kann, wie zum Beispiel Grad oder
Grad und Minuten oder Grad, Minuten und Sekunden, verwenden GPS-System und APRS heute einheitlich das Grad- und
Dezimalminutenformat. So wichtig wie die internationale Buchstabiertafel im Funkverkehr ist, so wichtig ist bei APRS als
Verständigungssystem ein gemeinsamer Standard für die Position. Alle Betreiber werden dazu angehalten, in der Sprach- wie in der
Datenkommunikation das Format DDD MM.mm zu lernen und routinemäßig zu verwenden. Standards im Funkverkehr sind dazu da,
Verständigungsfehler, Verwirrung, Wiederholungen und Verdrehungen zu vermeiden.
Intervall und Gesamtentfernung
Geographische Koordinaten Format Beispiel
Breite
DD MM.mm
(Grad und Minuten)
39 49.31N
+39 49.31
Länge
DDD MM.mm
(Grad und Minuten)
84 15.39W
-84 15.39
… 34 …

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