Global Positioning System: Unterschied zwischen den Versionen
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Version vom 30. Oktober 2022, 07:46 Uhr
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Das '''Global Positioning System''' ('''GPS''') (offiziell '''NAVSTAR GPS''' für '''Nav'''igational '''S'''atellite '''T'''iming '''a'''nd '''R'''anging – '''G'''lobal '''P'''ositioning '''S'''ystem“<ref>[https://www.faa.gov/about/office_org/headquarters_offices/ato/service_units/techops/navservices/gnss/gps/ Satellite Navigation - Global Positioning System (GPS)]</ref>) ist ein globales Navigationssatellitensystem zur Positionsbestimmung. Es wurde in den 1970er-Jahren vom [[Vereinigte Staaten|US]]-Verteidigungsministerium entwickelt und am 17. Juli 1995 offiziell in Betrieb genommen.<ref name="elekkomp">[https://www.elektronik-kompendium.de/sites/kom/1201071.htm Elektronik-Kompendium.de | GPS - Global Positioning System]</ref> | Das '''Global Positioning System''' ('''GPS''') (offiziell '''NAVSTAR GPS''' für '''Nav'''igational '''S'''atellite '''T'''iming '''a'''nd '''R'''anging – '''G'''lobal '''P'''ositioning '''S'''ystem“<ref>[https://www.faa.gov/about/office_org/headquarters_offices/ato/service_units/techops/navservices/gnss/gps/ Satellite Navigation - Global Positioning System (GPS)]</ref>) ist ein globales Navigationssatellitensystem zur Positionsbestimmung. Es wurde in den 1970er-Jahren vom [[Vereinigte Staaten|US]]-Verteidigungsministerium entwickelt und am 17. Juli 1995 offiziell in Betrieb genommen.<ref name="elekkomp">[https://www.elektronik-kompendium.de/sites/kom/1201071.htm Elektronik-Kompendium.de | GPS - Global Positioning System]</ref> | ||
Anfangs wurde die Genauigkeit der Satelliten-Signale von den Vereinigten Staaten künstlich verschlechtert (Selective Availability<ref>[https://www.gps.gov/systems/gps/modernization/sa/ GPS.gov: Selective Availability]</ref>) und war nur für die eigenen militärische Zwecke mit voller Genauigkeit verfügbar. Seit der der Abschaltung der künstlichen Signalverschlechterung im Mai 2000 ermöglicht GPS auch zivilen Nutzern eine Genauigkeit von bis zu 2 Metern. Die Genauigkeit lässt sich durch Differenzmethoden (Differential-GPS/DGPS) in der Umgebung eines Referenzempfängers auf Werte im Millimeter-/Zentimeterbereich steigern. Es werden drei Satelliten benötigt, um per Triangulation Längen-, Breitengrad und Höhe errechnen zu können. Ein vierter Satellit wird benötigt, um die Uhr des Empfängers mit den Uhren der Satelliten synchronisieren zu können. Es umkreisen 32 Satelliten in 20.183 km Höhe die Erde, 3 davon sind in Reserve. Die Satelliten bewegen sich auf genau festgelegten Bahnen, so dass je nach Standort und Empfangsbedingungen 6 bis 10 Satelliten gleichzeitig empfangbar sind. Mindestens 4 Satelliten sind überall auf der Erde gleichzeitig empfangbar. Für den Empfang benötigt man einen GPS-Empfänger, wie ein Smartphone oder ein Navigationssystem z. B. in einem Auto, einem Boot oder einem Schiff.<ref name="elekkomp"/> | Anfangs wurde die Genauigkeit der Satelliten-Signale von den Vereinigten Staaten künstlich verschlechtert (Selective Availability<ref>[https://www.gps.gov/systems/gps/modernization/sa/ GPS.gov: Selective Availability]</ref>) und war nur für die eigenen militärische Zwecke mit voller Genauigkeit verfügbar. Seit der der Abschaltung der künstlichen Signalverschlechterung im Mai 2000 ermöglicht GPS auch zivilen Nutzern eine Genauigkeit von bis zu 2 Metern. Die Genauigkeit lässt sich durch Differenzmethoden (Differential-GPS/DGPS) in der Umgebung eines Referenzempfängers auf Werte im Millimeter-/Zentimeterbereich steigern. Es werden drei Satelliten benötigt, um per Triangulation Längen-, Breitengrad und Höhe errechnen zu können. Ein vierter Satellit wird benötigt, um die Uhr des Empfängers mit den Uhren der Satelliten synchronisieren zu können. Es umkreisen 32 Satelliten in 20.183 km Höhe die Erde, 3 davon sind in Reserve. Die Satelliten bewegen sich auf genau festgelegten Bahnen, so dass je nach Standort und Empfangsbedingungen 6 bis 10 Satelliten gleichzeitig empfangbar sind. Mindestens 4 Satelliten sind überall auf der Erde gleichzeitig empfangbar. Für den Empfang benötigt man einen GPS-Empfänger, wie ein Smartphone oder ein Navigationssystem z. B. in einem Auto, einem Boot oder einem Schiff.<ref name="elekkomp"/> Als geodätisches Referenzsystem für GPS dient das [[World Geodetic System]] (WGS 84). | ||
Für die Entwicklung von GPS erhielten die US-amerikanischen Raumfahrtingenieure Bradford W. Parkinson (* 1935), Hugo Fruehauf (* 1939) und Richard Schwartz 2019 sowie der US-amerikanische Telekommunikationsingenieur James Spilker (1933–2019) den Queen Elizabeth Prize for Engineering.<ref>[https://qeprize.org/winners/the-global-positioning-system The Global Positioning System | Queen Elizabeth Prize for Engineering]</ref> | Für die Entwicklung von GPS erhielten die US-amerikanischen Raumfahrtingenieure Bradford W. Parkinson (* 1935), Hugo Fruehauf (* 1939) und Richard Schwartz 2019 sowie der US-amerikanische Telekommunikationsingenieur James Spilker (1933–2019) den Queen Elizabeth Prize for Engineering.<ref>[https://qeprize.org/winners/the-global-positioning-system The Global Positioning System | Queen Elizabeth Prize for Engineering]</ref> | ||