Was ist GPS?
Das Global Positioning System (GPS) ist ein US-amerikanisches Dienstprogramm, das den Nutzern Ortungs-, Navigations- und Zeitgebungsdienste (PNT) bietet. Dieses System besteht aus drei Segmenten: dem Weltraumsegment, dem Kontrollsegment und dem Nutzersegment. Die U.S. Space Force entwickelt, unterhält und betreibt das Raumsegment und das Kontrollsegment.
Steht für “Global Positioning System”. GPS ist ein Satellitennavigationssystem, das zur Bestimmung der Bodenposition eines Objekts verwendet wird. Die GPS-Technologie wurde erstmals in den 1960er Jahren vom US-Militär eingesetzt und fand in den folgenden Jahrzehnten auch im zivilen Bereich Verwendung. Heute sind GPS-Empfänger in vielen kommerziellen Produkten enthalten, z. B. in Autos, Smartphones, Sportuhren und GIS-Geräten.
Das GPS-System besteht aus 24 Satelliten, die in einer Höhe von etwa 19 300 Kilometern (12 000 Meilen) über der Erdoberfläche im Weltraum stationiert sind. Sie umkreisen die Erde einmal alle 12 Stunden mit einer extrem hohen Geschwindigkeit von etwa 11.200 Kilometern pro Stunde (7.000 Meilen). Die Satelliten sind gleichmäßig verteilt, so dass vier Satelliten von jedem Punkt der Erde aus in direkter Sichtlinie erreichbar sind.
Jeder GPS-Satellit sendet eine Nachricht, die die aktuelle Position, die Umlaufbahn und die genaue Uhrzeit des Satelliten enthält. Ein GPS-Empfänger kombiniert die Übertragungen von mehreren Satelliten, um seine genaue Position mithilfe eines Triangulationsverfahrens zu berechnen. Drei Satelliten sind erforderlich, um den Standort eines Empfängers zu bestimmen, obwohl eine Verbindung zu vier Satelliten ideal ist, da sie eine höhere Genauigkeit bietet.
Damit ein GPS-Gerät korrekt funktioniert, muss es zunächst eine Verbindung zu der erforderlichen Anzahl von Satelliten herstellen. Dieser Vorgang kann je nach Stärke des Empfängers zwischen einigen Sekunden und einigen Minuten dauern. Das GPS-Gerät eines Autos stellt beispielsweise in der Regel schneller eine GPS-Verbindung her als der Empfänger in einer Uhr oder einem Smartphone. Die meisten GPS-Geräte verwenden auch eine Art von Standort-Caching, um die GPS-Erkennung zu beschleunigen. Indem es seinen vorherigen Standort speichert, kann ein GPS-Gerät schnell feststellen, welche Satelliten bei der nächsten Suche nach einem GPS-Signal zur Verfügung stehen werden.
HINWEIS: Da GPS-Empfänger einen relativ ungehinderten Weg zum Weltraum benötigen, ist die GPS-Technologie nicht ideal für die Verwendung in Innenräumen. Daher verwenden Smartphones, Tablets und andere mobile Geräte oft andere Mittel zur Standortbestimmung, z. B. nahe gelegene Mobilfunkmasten und öffentliche Wi-Fi-Signale. Diese Technologie, die manchmal auch als lokales Positionierungssystem (LPS) bezeichnet wird, wird oft als Ergänzung zu GPS verwendet, wenn keine stabile Satellitenverbindung verfügbar ist.
– GPS-Dienste
GPS-Satelliten bieten Dienste für zivile und militärische Nutzer an. Der zivile Dienst steht allen Nutzern weltweit kontinuierlich und kostenlos zur Verfügung. Der militärische Dienst steht den amerikanischen und verbündeten Streitkräften sowie zugelassenen Regierungsstellen zur Verfügung.
Die Zukunft von GPS
Das Global Positioning System-Programm der Regierung war äußerst erfolgreich, und weitere technologische Verbesserungen sind auf dem Weg. Der Erfolg von GPS kann jedoch auch erklären, warum es in Gefahr ist.
Die meisten Menschen kennen das Global Positioning System (GPS) als ein Mittel, um sich auf Reisen zurechtzufinden, aber seine Wirkung geht weit über die Suche nach der besten Route für den Arbeitsweg hinaus. Die Signale von GPS-Satelliten haben Branchen verändert, die Sie bereits kennen, darunter die Luftfahrt, die Schifffahrt und die Meeresnavigation. Aber diese Signale haben auch Branchen verändert, an die man seltener denkt, wie z. B. die Landwirtschaft, die Fertigung und sogar die Raumfahrt.
Das Einzige, was noch bemerkenswerter ist als die GPS-Technologie, ist ihre Allgegenwärtigkeit. Ein GPS-Empfänger befindet sich in fast jedem Mobiltelefon der Welt. Es gibt GPS-Empfänger in Umweltsensoren, in Pipeline-Steuerungen und natürlich in Autos – sogar in vielen Fahrzeugen ohne Navigationssystem. Die Technologie verbessert alles, von der Landwirtschaft über die Verfolgung von Haien bis hin zu Geocaching-Spielen.
Noch cooler ist, dass GPS noch besser werden soll: