Was ist GPS
GPS steht für Global Positioning System, mit dem jeder die Positionsinformationen überall auf der Welt abrufen kann.
GPS besteht aus den folgenden drei Segmenten.
Weltraumsegment (GPS-Satelliten)
Eine Reihe von GPS-Satelliten werden auf sechs Umlaufbahnen um die Erde in einer Höhe von etwa 20.000 km (vier GPS-Satelliten pro Umlaufbahn) eingesetzt und bewegen sich in 12-Stunden-Intervallen um die Erde.
Steuersegment (Bodenkontrollstationen)
Bodenkontrollstationen spielen eine Rolle bei der Überwachung, Steuerung und Aufrechterhaltung der Satellitenumlaufbahn, um sicherzustellen, dass die Abweichung der Satelliten von der Umlaufbahn sowie das GPS-Timing innerhalb der Toleranzstufe liegen.
Benutzersegment (GPS-Empfänger)
Benutzersegment (GPS-Empfänger)
Erstens wird das Zeitsignal von einem GPS-Satelliten an einem bestimmten Punkt gesendet. Anschließend wird die Zeitdifferenz zwischen der GPS-Zeit und der Zeituhr, die der GPS-Empfänger empfängt, berechnet, um den Abstand vom Empfänger zum Satelliten zu generieren. Derselbe Prozess wird mit drei anderen verfügbaren Satelliten durchgeführt.
Es ist möglich, die Position des GPS-Empfängers aus der Entfernung vom GPS-Empfänger zu drei Satelliten zu berechnen. Die mit dieser Methode erzeugte Position ist jedoch nicht genau, denn es liegt ein Fehler in der berechneten Entfernung zwischen Satelliten und einem GPS-Empfänger vor, der sich aus einem Zeitfehler auf der in einen GPS-Empfänger eingebauten Uhr ergibt. Für einen Satelliten wird eine Atomuhr integriert, um Informationen zur Vor-Ort-Zeit zu generieren, aber die Zeit, die von Uhren erzeugt wird, die in GPS-Empfänger integriert sind, ist nicht so genau wie die Zeit, die von Atomuhren auf Satelliten erzeugt wird. Hier kommt der vierte Satellit zu seiner Rolle: der Abstand vom vierten Satelliten zum Empfänger kann verwendet werden, um die Position in Beziehungen zu den Positionsdaten zu berechnen, die durch die Entfernung zwischen drei Satelliten und dem Empfänger erzeugt werden, wodurch die Fehlerspanne in der Positionsgenauigkeit verringert wird.
