GPS

Steht für "Global Positioning System."

GPS ist ein Satellitennavigationssystem, mit dem die Position eines Objekts auf der Erdoberfläche bestimmt werden kann. Viele kommerzielle Produkte wie Automobile, Smartphones und GIS-Geräte verfügen über integrierte GPS-Empfänger. Für die zivile Nutzung kann das System ein Gerät auf 5 Meter genau orten. Spezielle Geräte für die Landvermessung und andere staatliche Anwendungen sind bis auf wenige Zentimeter genau.

Das GPS-System umfasst mehr als 30 Satelliten (24 aktive und mehrere Ersatzsatelliten), die etwa 19.300 Kilometer über der Erdoberfläche im Weltraum stationiert sind. Sie umkreisen die Erde alle 12 Stunden mit einer Geschwindigkeit von etwa 11.200 Kilometern pro Stunde. Die Satelliten sind gleichmäßig verteilt, sodass von jedem Ort der Erde aus vier Satelliten über eine direkte Sichtverbindung erreichbar sind.

Jeder GPS-Satellit sendet eine Nachricht, die seine aktuelle Position, seine Umlaufbahn und die genaue Uhrzeit enthält. Ein GPS-Empfänger kombiniert die Signale mehrerer Satelliten, um mithilfe eines als Triangulation bezeichneten Verfahrens seine genaue Position zu berechnen. Drei Satelliten sind erforderlich, um den Standort eines Empfängers zu bestimmen. Eine Verbindung zu vier Satelliten sorgt jedoch für eine höhere Genauigkeit.

Damit ein GPS-Gerät ordnungsgemäß funktioniert, muss es zunächst eine Verbindung zur erforderlichen Anzahl von Satelliten herstellen. Dieser Vorgang kann je nach Empfangsstärke zwischen wenigen Sekunden und einigen Minuten dauern. Beispielsweise stellt das GPS-Gerät eines Autos in der Regel schneller eine GPS-Verbindung her als der Empfänger in einer Uhr oder einem Smartphone. Die meisten GPS-Geräte verwenden außerdem eine Form des Standort-Caching, um die GPS-Erkennung zu beschleunigen. Indem es sich seinen vorherigen Standort merkt, kann ein GPS-Gerät schnell bestimmen, welche Satelliten verfügbar sein werden, wenn es das nächste Mal nach einem GPS-Signal sucht.

NOTE: Da GPS-Empfänger einen relativ ungehinderten Weg zum Weltraum benötigen, eignet sich die GPS-Technologie nicht ideal für die Nutzung in Innenräumen. Smartphones, Tablets und andere mobile Geräte verwenden häufig andere Verfahren zur Standortbestimmung, etwa nahegelegene Mobilfunkmasten und öffentliche Wi-Fi-Signale. Diese Technologie, die manchmal als lokales Ortungssystem (LPS) bezeichnet wird, wird häufig ergänzend zu GPS eingesetzt, wenn keine zuverlässige Satellitenverbindung verfügbar ist.