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KLN 94 Pilotenhandbuch
Anhang F GPS Fibel
ANHANG F - GPS FIBEL
HINTERGRUND
Das Global Positioning System (GPS) ist ein satellitenbasiertes Navigationssystem
was ursprünglich vom Verteidigungsministerium der USA entwickelt wurde. Das
System steht jedoch allen zivilen Nutzern kostenlos zur Verfügung. GPS liefert ex-
trem genaue Positions- Geschwindigkeits- und Zeitinformationen.
Die Satelliten sind nicht geostationär wie viele Wetter- oder Fernsehsatelliten. Das
bedeutet, jeder Satellit steht nicht die ganze Zeit über einem festen Punkt über der
Erde sondern bewegt sich kontinuierlich über den Himmel. Jeder Satellit umkreist
die Erde zweimal am Tag.
Das Verteidigungsministerium hat die Möglichkeit die Genauigkeit des GPS Sys-
tems herabzusetzen. Die Herabsetzung der Genauigkeit ist bekannt unter dem Na-
men Selective Availability (SA). Wenn SA aktiv ist, hat nur das US Militär zugriff auf
die genauen Daten. Für zivile Nutzer ist die Genauigkeit auf nicht schlechter als 100
Meter in 95% der Fälle herabgesetzt. Zur Zeit der Drucklegung dieses Handbuches
ist SA durch das Verteidigungsministerium abgeschaltet, es kann jedoch jederzeit
wieder eingeschaltet werden.
KONZEPT DER GPS POSITIONSBESTIMMUNG
Die Technik die zur Positionsbestimmung benutzt wird ist grundlegend sehr ein-
fach. Der komplizierte Teil besteht in der Berechnung und Korrektur aller möglichen
Fehler bei der Positionsbestimmung
Der GPS Empfänger ist in der Lage die Zeit zu ermitteln die ein Funksignal vom
Satelliten bis zu GPS Empfänger benötigt. Da sich die Funkwellen mit Lichtgeschwin-
digkeit (ungefähr 300.000 km/s) ausbreiten, kann die Signallaufzeit leicht zur Be-
stimmung der Entfernung des Empfängers vom Satelliten benutzt werden. Wenn
Messungen von vier Satelliten (oder drei Satelliten und der Wert der aktuellen Höhe
von einem Höhenmesser) vorliegen, kann der Empfänger die Position sehr präzise
ermitteln.
Wenn zum Beispiel der GPS Empfänger ermittelt, daß die Entfernung zum Satelli-
ten A exakt 22.000 km beträgt zum Satelliten B 13.500 km und zum Satelliten C
24.300 km beträgt und der Höhenmesser liefert einen Wert von 9.500 Fuß MSL,
dann gibt es nur einen Punkt im Raum der diesen vier Messungen entspricht.
GPS DATEN SIGNALE
Zwei der wichtigsten Datensignale die die GPS Satelliten aussenden sind der Alma-
nach und die Ephemeridien. Diese Daten ermöglichen dem GPS Empfänger die
Satelliten schnell zu finden. Anderenfalls müßte der Empfänger jeden der 24 Satel-
liten suchen um zu ermitteln, welche er benutzen könnte.
F-1
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