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GLOBAL POSITIONING SYSTEM (GPS)

GLOBAL POSITIONING SYSTEM (GPS). Quellen: http:// de.wikipedia.org/wiki/Global_Positioning_System http://www.elektronik-kompendium.de/sites/kom/1201071.htm. Geschichte. offiziell NAVSTAR GPS globales Navigationssatellitensystem seit 1970 vom US-Verteidigungsministerium entwickelt

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GLOBAL POSITIONING SYSTEM (GPS)

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Presentation Transcript

  1. GLOBAL POSITIONING SYSTEM (GPS) Quellen: http://de.wikipedia.org/wiki/Global_Positioning_System http://www.elektronik-kompendium.de/sites/kom/1201071.htm

  2. Geschichte • offiziell NAVSTAR GPS • globales Navigationssatellitensystem • seit 1970 vom US-Verteidigungsministerium entwickelt • löste 1985 das Satellitennavigationssystem NNSS und Vela ab • seit Mitte 1990er Jahre voll funktionsfähig • seit 2000 auch für zivile Zwecke • heute Genauigkeit zwischen 20m und 1mm

  3. Einsatzgebiete • Zivilen Bereich • Seefahrt • Luftfahrt • Navigationssystem im Auto • Positionsbestimmung im Rettungs- und Feuerwehrdienst • Orientierung im Outdoor-Bereich • Positionsbestimmung und Navigation im militärischen Bereich • GPS empfängt nur sendet nicht • keine Informationen über eigenen Standort

  4. Weitere Funktionen • mit GPS Signalen auch Geschwindigkeit messbar • Dopplereffektes oder numerische Differenzierung des Ortes • künstlicher Kompass • Dopplereffekt • bei ruhendem Empfänger nicht genau • kurze Verzögerung • neuere Systeme verwenden Magnetometer zur Kompassfunktion • Ausrichtung elektronischer Karten

  5. Satelliten • 32 Satelliten umkreisen die Erde • Lebensdauer von ungefähr 7,5 Jahren • bewegen sich in festgelegten Bahnen

  6. GPS-Empfänger • zur Bestimmung von Länge, Breite und Höhe muss er von 4 Satelliten Signale erhalten • berechnet die Position aus der Laufzeit • nach der ersten Berechnung gespeichert und danach ständig aktualisiert • moderne GPS Empfänger sind klein und leicht • auch in Handys

  7. Funktionsweise • Satelliten übertragen aktuelle Position und Uhrzeit durch kodierte Radiosignale • Empfänger berechnet eigene Position und Geschwindigkeit • theoretisch drei Satelliten • vier Satelliten zur genauen Lokalisierung nötig • Genauigkeit je nach Aufwand bei 20 m – 1 mm

  8. Positionsbestimmung • Signale nur mit geringer Leistung • Auf der Erde kommt nur ein Signal an • Empfänger hört die Frequenz breitbändig ab • Jeder Satellit hat ein eigenes Codemuster • C/A-Codes Wiederholrate 1MHz • Nutzung der Laufzeit zum Berechnen der Entfernung • Jeder Messwert ergibt genau eine Position

  9. Gesendete Daten • Datenrate 50bit/s • Rahmenperiode 30s • SpreadSpectrum “zwei“ Frequenzen • L1 1575,42 MHz C/A-Code für zivile Nutzung • L2 1227,60 MHz P/Y-Code für millitäre Nutzung • L5 1176,45 MHz im Aufbau für Luftfahrt • Datensignal 1500 Bit lange Navigationsnachricht • Übertragung dauert halbe Minute

  10. Genauigkeit • Angaben zur Genauigkeit sind sehr unterschiedlich • heute liegt die Genauigkeit unter 20m • Genauigkeit durch aufwändige Verfahren bis zu 1mm

  11. GPS Logger • Google Play Store • gratis • GPS Koordinaten • mehrere Wegpunkte

  12. Koordinaten

  13. Vielen Dank für eure Aufmerksamkeit!

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