GEOGRAPHISCHES POSITIONIERUNGS SYSTEM. Was ist das? Einbau in Smartphones, Navigationsgeräte etc.

GPS ist ein Satellitensystem, mit dem Sie den genauen Standort einer Person oder eines Objekts bestimmen können. Sein Name steht für Global Positioning System oder auf Russisch das Global Positioning System. Heute hat wahrscheinlich jeder davon gehört und viele nutzen diesen Dienst regelmäßig.

Arbeitsprinzip

Das Satellitensystem, mit dessen Hilfe die Koordinaten bestimmt werden, hieß NAVSTAR. Es besteht aus 24 fünf Meter langen und 787 Kilogramm schweren Satelliten, die sich in sechs Umlaufbahnen drehen. Die Zeit einer Umdrehung des Satelliten beträgt 12 Stunden. Jeder von ihnen ist mit einer hochpräzisen Atomuhr, einem Verschlüsselungsgerät und einem leistungsstarken Sender ausgestattet. Zusätzlich zu den Satelliten arbeiten im System Bodenkorrekturstationen.

Das Funktionsprinzip des Systems ist recht einfach. Zum besseren Verständnis muss man sich eine Ebene vorstellen, auf der drei Punkte eingezeichnet sind, deren Lage genau bekannt ist. Wenn Sie die Entfernung von jedem dieser Punkte zum Objekt (GPS-Empfänger) kennen, können Sie seine Koordinaten berechnen. Dies ist zwar nur möglich, wenn die Punkte nicht auf derselben Geraden liegen.

Die geometrische Lösung des Problems sieht folgendermaßen aus: Um jeden Punkt muss ein Kreis mit einem Radius gezeichnet werden, der dem Abstand von ihm zum Objekt entspricht. Der Ort des Empfängers ist der Punkt, an dem sich alle drei Kreise schneiden. Auf diese Weise können Koordinaten nur in der horizontalen Ebene bestimmt werden. Wenn Sie auch die Höhe über dem Meeresspiegel wissen müssen, müssen Sie den vierten Satelliten verwenden. Dann müssen Sie um jeden Punkt keinen Kreis, sondern eine Kugel zeichnen.

Im GPS-System wird diese Idee in die Praxis umgesetzt. Jeder der Satelliten ermittelt anhand eines Parametersatzes seine eigenen Koordinaten und übermittelt diese in Form eines Signals. Der GPS-Empfänger verarbeitet Signale von vier Satelliten gleichzeitig, bestimmt die Entfernung zu jedem von ihnen durch die Zeitverzögerung und berechnet auf der Grundlage dieser Daten seine eigenen Koordinaten.

Verfügbarkeit

Benutzer müssen für diesen Service nicht bezahlen. Es reicht aus, ein Gerät zu kaufen, das Satellitensignale erkennen kann. Aber vergessen Sie nicht, dass GPS ursprünglich für die Bedürfnisse der US-Armee entwickelt wurde. Im Laufe der Zeit wurde es öffentlich zugänglich, aber das Pentagon behielt sich das Recht vor, die Nutzung des Systems jederzeit einzuschränken.

Empfängertypen

Je nach Art der Leistung können GPS-Empfänger eigenständig oder für den Anschluss an andere Geräte ausgelegt sein. Geräte des ersten Typs werden Navigatoren genannt. Auf unserem Portal vodi.su haben wir bereits beliebte Modelle für 2015 getestet. Ihr ausschließlicher Zweck ist die Navigation. Navis haben neben dem Empfänger selbst noch einen Bildschirm und einen Speicher, auf den Karten geladen werden.

Geräte des zweiten Typs sind Set-Top-Boxen, die für den Anschluss an Laptops oder Tablet-Computer ausgelegt sind. Ihr Kauf ist gerechtfertigt, wenn der Benutzer bereits einen PDA besitzt. Moderne Modelle bieten verschiedene Verbindungsmöglichkeiten (zum Beispiel per Bluetooth oder Kabel).

Je nach Umfang sowie Preis lassen sich 4 Empfängergruppen unterscheiden:

• persönliche Empfänger (für den individuellen Gebrauch bestimmt). Sie sind klein, können zusätzlich zu den eigentlichen Navigationsfunktionen (Routenberechnung, E-Mail usw.) verschiedene zusätzliche Funktionen haben, haben einen gummierten Körper und sind schlagfest;
• Autoempfänger (in Fahrzeugen installiert, übermitteln Informationen an den Disponenten);
• Schiffsempfänger (mit bestimmten Funktionen: Ultraschall-Echolot, Küstenkarten usw.);
• Luftfahrtempfänger (zum Steuern von Flugzeugen).

Das GPS-System ist kostenlos nutzbar, funktioniert praktisch auf der ganzen Welt (mit Ausnahme der arktischen Breiten) und hat eine hohe Genauigkeit (technische Möglichkeiten ermöglichen es, den Fehler auf wenige Zentimeter zu reduzieren). Aufgrund dieser Eigenschaften ist seine Popularität sehr hoch. Gleichzeitig gibt es alternative Ortungssysteme (zB unser russisches GLONASS).

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