GPS

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"Global Positioning System" - satellitengestütztes System zur weltweiten Ortsbestimmung.

Das GPS Satellitensystem wurde vom US Verteidigungsministerium installiert, um die Steuerung von Militärfahrzeugen und Waffensystemen zu vereinfachen. Die (teilweise) offengelegte Spezifikation machte das System aber auch zivil nutzbar und - vor allem auf Drängen der amerikanischen Auto-Industrie - wurde es mittlerweile von einem absichtlich aufgeprägten Fehlerwert(*1) befreit, so dass Positionsbestimmungen auch bei moderatem Aufwand mit einer Genauigkeit im Bereich weniger Meter möglich sind (vorher lag die Ungenauigkeit bei etwa 30..100 Meter).

Anders als die früher verbreiteten, "aktiven" Systeme(*2), bei denen zum Beispiel ein Flugzeug oder Schiff zur Standardortbestimmung mit einem Funk-Sender ausgestattet war, der dann von (mindestens zwei) stationären Empfangsstationen "angepeilt" wurde, arbeitet GPS als "passives" System: Ein GPS-Gerät ist ein Funk-Empfänger, welcher aus den Laufzeitunterschieden der von den GPS-Satelliten ausgestrahlten Positions- und Uhrzeit-Signalen seine eigene Position berechnet. Ein GPS-Gerät kann daher nicht "angepeilt" werden, und so muss z. B. eine auf GPS basierende KFZ-Diebstahlsicherung stets durch einen Sender (etwa ein Handy) ergänzt werden, damit das Auto seinen Standort an eine Überwachungszentrale melden kann.

Mit der zunehmenden Nachfrage nach GPS-Chipsets durch die Auto-Industrie ist davon auszugehen, dass der Aufpreis, zu dem ein GPS-System in eine Mikrocontroller-Applikation integriert werden kann, rapide fallen wird. GPS wird daher möglichwerweise in wenigen Jahren als "kleiner Zusatznutzen" in vielen technischen Geräten zur Verfügung stehen, ähnlich wie heute der Empfang des DCF77-Signals zur Uhrensteuerung.

GPS als hochgenaue Referenzfrequenz

Der Sekundenimpuls eines GPS-Empfängers hat einen Jitter von wenigen Nanosekunden, daher kann GPS als Zeitstandard für Frequenz- und Zeitmessungen verwendet werden. Manche GPS-Empfänger liefern ein Korrektursignal, und sind für diese Aufgabe besonders geeignet, genaueres hier:

GPS Projekte hier im Wiki

Web-Links


  • 1: Der aufgeprägte Fehlerwert war ohnehin nicht sehr effektiv, da er sich mit etwas erhöhtem Aufwand eliminieren ließ (Differential GPS).
  • 2: Auch die mittlerweile eingeführte "Handy-Ortung" ist ein aktives System - mit allen Vor- und Nachteilen.