Wie funktioniert GPS?

Im Prinzip arbeitet das GPS wie ein Radio, nur sind es digital verschlüsselte Daten, die Satelliten zu deinem GPS-Gerät senden. Dazu umkreisen gegenwärtig rund 30 Satelliten auf sechs elliptischen Bahnen in ca. 20.000 Kilometern Höhe die Erde. Jeder benötigt zu einer Erdumkreisung etwa 12 Stunden. Die von dem Satelliten zum Empfänger gesendeten Signale beinhalten die genaue Position des Satelliten mit einer Zeitangabe.

Aus der Differenz der Zeitangabe vom Senden des Signals bis zum Empfang berechnet der GPS-Empfänger die genaue Entfernung. Für eine Standortbestimmung benötigt der GPS-Empfänger die Daten von mindestens drei Satelliten. Zur Berechnung der Höhe wird ein weiterer Satellit benötigt. Bei fast allen GPS-Geräten wird also auf vier Satelliten „gewartet“, bis GPS-Empfang angezeigt wird.

Die Genauigkeit liegt momentan im Idealfall bei 2-3m. Für’s Geocachen sollte dein zukünftiges GPS-Gerät also auch einen magnetischen Kompass enthalten, da du die Genauigkeit damit nochmals gewaltig erhöhen kannst.

GLONASS – Das GPS-System aus Russland

Russland hat ein eigenes System Namens „GLONASS“ entwickelt, um unabhängig vom amerikanischen GPS System zu sein. GLONASS ähnelt in Aufbau und Funktionsweise dem US-amerikanischen NAVSTAR-GPS. Die Satelliten der GLONASS-Konstellation tragen den Namen Uragan (Hurrikan). Technisch basiert GLONASS auf ähnlichen Prinzipien wie GPS.

Alle neueren GPS-Geräte und Smartphones, können die Daten von beiden Systemen verarbeiten. Die Zuverlässigkeit und auch Genauigkeit wird dadurch erhöht.

GALILEO – Das GPS-System aus Europa

Galileo ist ein europäisches globales Satellitennavigations- und Zeitgebungssystem unter ziviler Kontrolle. Es liefert weltweit Daten zur genauen Positionsbestimmung und ähnelt dem US-amerikanischen NAVSTAR-GPS, dem russischen GLONASS-System und dem chinesischen Beidou-System. Die Systeme unterscheiden sich hauptsächlich durch die Frequenznutzungs-/Modulationskonzepte, die Art und Anzahl der angebotenen Dienste und die Art der Kontrolle: GLONASS, Beidou und GPS sind militärisch kontrolliert, GALILEO ist zivil kontrolliert.

Mit dem Start vom 25. Juli 2018 sind 26 der vorgesehenen 30 Satelliten im Orbit. Bis Ende 2019 sollen alle Satelliten in ihre Umlaufbahn gebracht werden. Das Satellitennavigationssystem ist für die Allgemeinheit seit dem 15. Dezember 2016 zugänglich. In Zukunft werden alle GPS-Geräte und Smartphones auch diese Technologie unterstützen.