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Funktionsweise von GPS
Derzeit umkreisen 26 GPS-Satelliten (darunter drei Ersatzsatelliten) die Erde. Diese Zahl wird sich in Zukunft noch erhöhen.
Der GPS-Empfänger ermittelt die genaue Position durch Berechnung der Entfernung zu den GPS-Satelliten im Weltall. Für eine zweidimensionale Positionsbestimmung werden die Signale von 3 Satelliten benötigt. Bei der dreidimensionalen Positionsbestimmung verarbeitet der Empfänger die Signale von 4 Satelliten.
Die GPS-Satelliten umkreisen die Erde und haben daher keine feste Positon (siehe
nachstehende Abbildung).
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Abb. 1.3 - Umlaufbahnen der GPS-Satelliten
Die Position wird ständig neu berechnet, solange Funksignale von mindestens 3
Satelliten empfangen werden.
Die Positionsbestimmung erfolgt in drei Schritten:
1. Die GPS-Satelliten senden kontinuierlich ihre genauen Umlaufdaten.
Anhand dieser Daten berechnet der GPS-Empfänger die Satellitenposition.
2. Während des Empfangs misst der GPS-Empfänger mittels des „SpreadSpectrum-Modulation”-Verfahrens (Frequenzspreizung) sehr präzise die
Entfernung zu dem jeweiligen Satelliten. Die überragende Genauigkeit
der GPS-Positionsbestimmung ist vor allem auf dieses Verfahren zurückzuführen.
3. Sind die Satellitenpositionen und ihre Entfernung bekannt, errechnet
der GPS-Empfänger seine eigene Position durch Triangulation.
Abb. 1.3a - GPS-Positionsberechnung
Die berechnete Position ist der Schnittpunkt von drei Sphären um drei Satelliten
mit den Durchmessern d1, d2 und d3.
Benutzerhandbuch
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