Ein Netz aus Satelliten

Das Global Positioning System (GPS) ist eine Konstellation von Satelliten zur Positionsbestimmung, Navigation und Zeitmessung. Es wurde in den USA ursprünglich zur militärischen Nutzung entwickelt und unterhalten, jedoch bald darauf auch zur zivilen Nutzung freigegeben.

Jeder der mehr als 24 Satelliten umkreist dabei die Erde zweimal am Tag auf einer festgelegten Bahn in 20.180 Kilometern Höhe und sendet ein eigenes Signal aus. Netzartig angeordnet verteilen sie sich auf sechs Ebenen. Jeder Satellit verfügt über zwei Sender, deren Signale mittels Phasenmodulation an GPS-Empfänger übertragen werden.

Ein GPS-Empfänger kann allerdings nur die Satelliten wahrnehmen, die in einem bestimmten Moment über dem Horizont stehen. Meist sind es etwa sechs Stück, vier davon sind mindestens nötig. Das funktioniert weltweit und unabhängig vom jeweiligen Wetter. Mit einem GPS-Empfänger werden die Signale verarbeitet und so eine bis auf wenige Meter abweichende Positionsbestimmung ermöglicht. Diese sogenannte Entfernungsmessung von drei Punkten aus wird auch Trilateration genannt. Für die zivile Nutzung geht man dabei von Abweichungen von etwa 15 Metern von der tatsächlichen Position aus. Außerdem können die Geschwindigkeit ermittelt werden und die Richtung und Höhe exakt bestimmt werden. Daraus ergibt sich die Nutzung zur Navigation. Weiterhin wird ein genaues Zeitsignal gesendet. Die Genauigkeit des GPS-Systems kann durch das sogenannte Satellite Based Augmentation System (SBAS) und dessen Korrektursignale verbessert werden.

Grenzenlose Verwendungsmöglichkeiten

Dem Einsatz von GPS-Empfängern sind beinahe keine Grenzen gesetzt. Auf der Hand liegt ihre Anwendung zur Positionsbestimmung in der Luftfahrt, der Schifffahrt und im Speditionswesen. Auch andere, von Diebstahl häufig betroffene Branchen, können von fest installierten GPS-Empfängern profitieren. So können Baumaschinen und Baufahrzeuge in kurzer Zeit mit verdeckt angebrachter Ortungstechnik ausgerüstet werden. Selbst für kleine Baugeräte gibt es kompakte GPS-Empfänger, die die Größe einer Streichholzschachtel nicht überschreiten und entweder über den Stromkreis der Maschine oder über Akkus betrieben werden können. Standort und Bewegung und der Betriebszustand der entsprechenden Maschinen können über das Internetportal des Herstellers überwacht und wenn nötig verfolgt werden. Die Kosten für den Einbau von GPS-Empfängern betragen dabei einen Bruchteil des Wiederbeschaffungswertes einer Baumaschine. Manche Versicherer gewähren für Fahrzeuge mit Ortungstechnik Rabatte.

Wirkungsvoll werden GPS-Empfänger zur Steuerung von Maschinen in Bergwerken eingesetzt. Dabei stehen die mit Empfangseinheiten ausgerüsteten Maschinen über eine GPS-Basisstation und einem Funksender in direktem Kontakt mit der Bergwerkssoftware im Ingenieurbüro. Dadurch kann eine hohe Genauigkeit der auszuführenden Arbeiten erreicht werden.

Auch der Einsatz von Ortungstechnik bei Fahrzeugen für den Privatgebrauch, wie Autos, Motorrädern und Fahrrädern gewinnt zunehmend an Bedeutung. Mit mobilen GPS-Empfängern ausgerüstet, lassen sie sich im schlimmsten Fall nach einem Diebstahl verfolgen. Genauso wichtig kann die Überwachung von Kindern oder älteren Menschen oder Tieren sein. Hier bieten sich GPS-Empfänger in Form von Anhängern oder Armbanduhren an. Die Geräte können so programmiert werden, dass sich die zu überwachende Person oder das Tier in einem bestimmten Aktionsradius bewegen kann, ohne einen Alarm auszulösen. Wird dieser verlassen, sendet das Gerät eine SMS mit den Positionsdaten an eine festgelegte Telefonnummer.

Dabei geht es keinesfalls um die lückenlose Überwachung, sondern vielmehr um ein gestiegenes Sicherheitsbedürfnis in der heutigen Zeit, das sich durch diese Technik wirksam befriedigen lässt. Auch GPS-Empfänger für die Ortung und Rettung von Lawinenopfern, Verunglückten in der Wüste oder Schiffbrüchigen sprechen genau diesen Sicherheitsaspekt an, denn hier geht es darum, dass diese Personen entsprechend schnell gefunden werden.

Im Freizeitbereich erfreut sich Geocaching großer Beliebtheit. Die Schatzsuche funktioniert mithilfe der geografischen Daten und eines GPS-Empfängers. Die „Schätze“ sind in wasserdichten Boxen versteckt. Diese gilt es, auf mehr oder weniger komplizierten Routen zu finden.

GPS-Empfänger werden durch die ständige Weiterentwicklung der Technik in Zukunft noch leistungsfähiger werden und in vielen weiteren Bereichen eingesetzt werden können, als dies heute bereits der Fall ist.