GPS

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"GPS" (Global Positioning System)

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ist ein Service, der vom US-Militär finanziert, bereitgestellt und betrieben wird. Beim GPS werden zwei Dienste unterschieden ein ziviler und ein (präziserer) militärischer. Bis Ende der 90er Jahre war bei GPS die sog. "Selective Availability" aktiviert, eine künstliche Verschlechterung der Messgenauigkeit beim zivilen Signal. In der Praxis bedeutete das, dass mit zivilen GPS-Empfängern Positionsmessungen nur auf max. +/-100m genau waren (eher +/-400m). Damit sollte eine Nutzung des GPS durch militärische Gegner oder Terroristen erschwert werden (z.B. um Raketen zu steuern).

Heute ist die SA abgeschaltet und die zivile Messgenauigkeit liegt bei +/- 10..20m. Es befinden sich mittlerweile 3 Generationen GPS-Satelliten im All. die der neuesten Generation sollen über Features verfügen, mit denen man die SA lokal begrenzt aktivieren kann.

Heutige Navis und andere moderne GPS-Geräte nehmen sehr viele Messungen nacheinander vor und bilden dann einen Mittelwert, so kann man häufig eine Genauigkeit von +/-3m hinbekommen.

Zusätzlich gibt es die Möglichkeit, Referenzsignale zu verwenden. D.h. man stellt einen normalen GPS-Empfänger fest an einer möglichst exakt bekannten Position auf. Nun "sieht" man am Unterschied zwischen GPS-Messung und tatsächlicher Position des Aufstellortes genau den den momentanen Messfehler. Man misst also fortlaufend die GPS-Daten dieser fixen Position und bekommt so ständig aktuelle Korrekturwerte, die man wiederum per Funk ausstrahlen kann und die für GPS-Geräte im Umkreis von einigen 100km nahezu genauso gültig sind und zur Verbesserung ihrer Positionsmessungen benutzt werden können. Zwei solcher Dienste sind frei verfügbar: WAAS (USA) und EGNOS (Europa). Ausgestrahlt werden diese Korrektursignale über Fernsehsatelliten, heutige GPS-Geräte empfangen die WAAS/EGNOS-Daten nebenher über ihrer GPS-Antenne.

Grundsätzlich ist das System recht robust. Es genügt dem GPS-Empfänger der gleichzeitige Empfang von 3-4 Satelliten, um Positionsdaten zu messen. Damit man quasi flächendeckend überall auf dem Globus zu jeder Zeit GPS-Funktion hat, müssen mindestens 12-14 Satelliten gleichmäßig um die Erde verteilt sein, damit man von überall immer 3-4 Satelliten überm Horizont am Himmel "sieht". Heute sind 24 GPS-Satelliten im All, wobei ein paar davon immer in Reserve sind, manche in Wartung, manche auch schon veraltet oder mit Mängeln.

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Die Russen haben das System "Glonass" fast zeitgleich mit GPS im All platziert, allerdings mit viel weniger Satelliten, die zugleich auch eine kürzere Lebensdauer haben, als die GPS-Satelliten. Bei Glonass kam es deshalb immer wieder zu Betriebsstörungen, weil zu wenig Satelliten verfügbar waren.

China baut ebenfalls ein Sat-Nav-System auf.

Das Projekt der EU, Galileo ist derzeit im Aufbau, kombiniert mit dem quasi kompatiblen GPS wird es ideale Voraussetzungen für supergenaue, überall verfügbare Navigationslösungen bis in den cm-Bereich und auch innerhalb von Gebäuden geben. GPS und Galileo werden im Vollausbau zwischen 40 und 50 Satelliten im Umlauf haben, d.h. auch in heute GPS-technisch noch schwierigen Regionen (Straßenschluchten, Berg Täler, Canyons) wird man immer genügend Satelliten "sehen".

Bei all den Sat-Nav-Systemen sehe ich weniger das Abschalten durch den Anbieter als Gefahr. Eher droht eine lokale Störung. Man braucht nur einen 20W-Sender mit dem richtigen Störsignal im richtigen Spektrum auf einen Berg stellen und schon ist GPS-Empfang im Umkreis von bis zu 200km nicht mehr möglich. Stichwort für Google: "GPS-Jammer".

Bei den Irak-Feldzügen der Amerikaner kamen angeblich auch Spezialflugzeuge (wie die AWACS der Nato) zum Einsatz, die in großer Höher über dem Gebiet des Gegners kreisten und jeglichen GPS-Empfang nach belieben stören konnten. Das stellten damals verdutze Segler auf ihren Yachten im griechischen Mittelmeer und vor der türkischen Küste fest: nichts ging mehr mit den GPS-Geräten.

Autor: Tom