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In diesem Artikel geht es speziell um das GPS-Satellitenpositionierungssystem. Eine allgemeine Beschreibung finden Sie unter Satellitennavigation.

GPS-Satellit

Einige GPS-Empfänger

GPS-Empfänger an a Motorrad

Global Positioning System (Geographisches Positionierungs System) ist ein globales Satelliten-Positionierungssystem entwickelt ab 1967 für den Einsatz bei den Streitkräften des Transporters Vereinigte Staaten.

Geschichte

Das System heißt offiziell NAVIGation Satellitenzeit und Entfernung oder NAVSTAR. GPS hat es erstmals möglich gemacht, fast überall lückenlos zu überwachen navigieren. GPS war bis zum Aufkommen von GLONASS, BeiDou und Galilei das einzige voll funktionsfähige Satellitenpositionierungssystem. Der Vorfall mit dem Korean Air-Flug 007 1983, bei dem ein US-Kongressabgeordneter getötet wurde, kandidierte er für das Präsidentenamt Ronald Reagan Grund, GPS für die zivile Nutzung freizugeben.

Die Zahl der Anwendungen ist seit der Veröffentlichung enorm gewachsen. Anfangs waren die Anwender hauptsächlich im militärischen Bereich zu finden, die Geodäsie und Versand. Obwohl auch dort die Zahl der Nutzer gestiegen ist, wird dies von der Zahl der Autos in den Schatten gestellt und Mobiltelefone mit GPS ausgestattet. Die Bedeutung von GPS ist so stark gewachsen, dass die Europäische Union beschlossen, ein eigenes System einzurichten — Galilei — zu starten, um nicht von den Vereinigten Staaten abhängig zu sein.

Der erste Versuchssatellit wurde 1978 gestartet und das System 1995 offiziell für betriebsbereit erklärt, obwohl es bereits zuvor für die Navigation verwendet wurde.

Am 23. Dezember 2018 wurde der erste GPS-Satellit der dritten Generation (GPS-IIIA) gestartet.

Eigenschaften

Der Sendeteil des Systems besteht aus mindestens 24 funktionierenden Satelliten (21 3 Reserve), die zu einer festen Zeit in sechs festen Umlaufbahnen um die Erde kreisen und jede ihr eigenes Signal aussendet. Die Genauigkeit variiert je nach verwendetem System und den Umständen zwischen einigen zehn Metern und 1 bis 2 Metern.

Mit dem Empfang von mindestens vier dieser Satelliten kann ein GPS-Empfänger seine ungefähre Position auf der Erde in Bezug auf die geodätisches DatumWGS 84.

Das GPS-System ist 24 Stunden am Tag einsatzbereit, fast überall auf der Welt einsetzbar und funktioniert bei jedem Wetter. Es ist ein militärisches System, das die Regierung der Vereinigten Staaten mit begrenzter Genauigkeit jedem zur Verfügung stellt. Das GPS-System ist geeignet für Positionsbestimmung für Navigationszwecke, geodätische Zeige- und geografische Informationssysteme sowie für genaue Zeitmessung.

Bei GPS ist der Satellit immer der Sender, der GPS-Empfänger ist immer der Empfänger (auf der Erde). Folgen wird erst möglich, wenn die verfolgte Person oder das verfolgte Objekt/Fahrzeug nicht nur über einen GPS-Empfänger verfügt, sondern auch über eine Art Sender oder eine damit verbundene Internetverbindung. Sie können nicht allein mit GPS verfolgt werden. Dazu kommen verschiedene Technologien zum Einsatz, wobei die sogenannte Push-Technologie in Form von a TextnachrichtKanal, ist am weitesten verbreitet.Galilei zu denen im Auftrag der Europäische Kommission wird jedoch bidirektional sein (sowohl Senden als auch Empfangen).

Positionsbestimmung

GPS verwendet 32 ​​(beim Start 24) verschiedene Satelliten, die jeweils in einer von sechs Umlaufbahnen in 20.200 km Höhe kreisen. Diese Bahnen sind so gewählt, dass von jedem Ort der Erde aus immer mindestens vier Satelliten beobachtbar sind.

Das Messprinzip des Global Positioning Systems basiert auf der Entfernungsmessung zwischen Satellit und Empfänger und der Kenntnis der Position des Satelliten. Die Entfernungen zwischen Satellit und Empfänger ergeben sich aus den gemessenen Laufzeiten von Radiowellen abgelenkt.

Verschiebung des Pseudobereich mit dem Taktfehler zur wahren Distanz.

Die Laufzeit wird bestimmt durch die Pseudozufallscode des Satelliten mit einem vom Empfänger generierten Code. Die Laufzeit bewirkt a Phasendifferenz zwischen diesen beiden Codes, die vom Empfänger in die Laufzeit und mit der Ausbreitungsgeschwindigkeit des Signals in die Entfernung vom Satelliten umgewandelt werden, die Pseudodistanz (Pseudo-Slant-Bereich, PSR). Diese berechnete Entfernung enthält noch Fehler, wie den Taktfehler im Empfänger und atmosphärische Störungen.

Da der Satellit sehr genau ist Atomuhren (zwei Rubidium- und zwei Cäsium-Uhren, jeweils mit einer erwarteten Lebensdauer von eineinhalb Jahren^[Quelle?] ) kann die Satellitenposition aus der Bahnvorhersage in der Navigationsnachricht und der Satellitenzeit berechnet werden. Der Empfänger kann dann eine Kugel mit dem Radius PSR berechnen, auf der er sich befindet. Ein Schnitt mit der Kugel eines zweiten Satelliten ergibt einen Kreis und ein Schnitt mit einem dritten ergibt zwei Punkte, von denen einer weit von der Erde entfernt ist und daher verworfen werden kann. Gäbe es keine Fehler, würde sich an dieser Stelle auch eine vierte Kugel kreuzen. Bei Fehlern muss die PSR korrigiert werden. Diese Korrektur ist ein Maß für den Taktfehler. Dadurch entfällt die Notwendigkeit, den Empfänger mit einer teuren Atomuhr auszustatten. Für das Gesamtsystem gilt: Je mehr Satelliten, desto genauer kann die Position berechnet werden. Darüber hinaus ist nicht nur die Anzahl der Satelliten, sondern auch deren gegenseitige Position charakteristisch für die Genauigkeit.

Andere Anwendungen

Neben der Positionsbestimmung kann GPS auch für andere Beobachtungen verwendet werden, wie z Erdbeben, beobachtend Vulkane, die Messung von Wasserstände und Schneedicken und bemerken Senkung.^[1]

Signale

Jeder Satellit sendet auf mehreren TrägernFrequenzen davon sind L1 (1,57542 GHz) und L2 (1,2276 GHz) die wichtigsten. Obwohl alle Satelliten die gleichen Frequenzen verwenden, CDMA bestimmen, von welchem ​​Satelliten ein Signal kommt. Auf jeder Trägerfrequenz wird ein Signal mit a . codiert pseudozufälliges Rauschen (PRN), die für jeden Satelliten einzigartig ist. Bei L1 sind beide a Grobe Akquisition (C/A) Code als a Präzision (P) Codesatz. Auf L2 wird nur der P-Code eingestellt. Die Informationen beider Codes bestehen aus Bits, hier Kartoffelchips erwähnt. Das Chiprate beträgt 1,023 Millionen Chips pro Sekunde für den C/A-Code, 10,23 Millionen Chips pro Sekunde für den P-Code und 50 Bits pro Sekunde für die Navigationsnachricht. Insgesamt dauert das Senden einer vollständigen Navigationsnachricht (37500 Bit) 12 Minuten.

Die Navigationsnachricht.

Auf beiden Codes befindet sich die Navigationsnachricht, die Informationen über die Flugbahnvorhersage enthält, die atmosphärische Ausbreitungskorrekturen und die gegenseitige Synchronisation der Satellitenuhren. Die Navigationsnachricht besteht aus 25 Datenrahmen, jeweils bestehend aus 1500 Bit und unterteilt in fünf Hilfsrahmen von 300 Bit, so dass es bei einer Frequenz von 50 Hz 12,5 Minuten dauert, um die gesamte Nachricht zu erhalten.

Die Navigationsnachricht enthält auch a Übergabewort (WIE) und a Telemetrie-Wort. Im HOW wird die ungefähre Phase des P-Codes angegeben, damit der Empfänger den P-Code schneller verfolgen kann. Da der P-Code einen Zeitraum von sieben Tagen hat, könnte es ohne WIE bis zu einer Woche dauern, bis der P-Code erhalten wird. Es Telemetrie-Wort enthält einen festen Canvas, der vom Empfänger zur Ausführung und permanenten Kontrolle der Synchronisation während der Dekodierung verwendet wird.

Andere Frequenzen sind L3 für NDS zu nukleare Explosionen wahrnehmen und L4 zu Ionosphärenkorrekturen bestimmen zu können.

Der gewünschte binär Code wird mit BPSK auf der Trägerwelle moduliert.

Die Codes sind mit Phasenmodulation - Spezifisch BPSK — auf die Trägerfrequenz mit einer Phasendifferenz von 90° zwischen dem C/A-Code und dem P-Code eingestellt. Der C/A-Code wiederholt sich alle Millisekunde und den P-Code alle sieben Tage.

Laufzeitmessung

Nachdem der Empfänger bestimmt hat, welche Satelliten sich über dem Horizont befinden – aus seinem Almanach oder dem in der Navigationsnachricht – wird er Dopplerverschiebung bestimmen. Der Empfänger erzeugt a Träger-Tracking-Schleife und verschiebt seine Frequenz, bis sie mit der des Satelliten übereinstimmt. Die hier gefundene Dopplerverschiebung ist ein Maß für die Relativgeschwindigkeit zwischen Satellit und Empfänger, mit dem die Geschwindigkeit des Empfängers bestimmt werden kann.

Diese Geschwindigkeit wird von der Code-Tracking-Schleife, wobei der Empfänger selbst einen C/A-Code generiert. Mit Autokorrelation wird mit dem des Satelliten verglichen. Stimmen die Codes nicht überein, verschiebt der Empfänger seinen Code um a bisschen. Dies wird wiederholt, bis sich die Codes überlappen oder bis es sich um alle 1023 Bits des PRN-Codes verschoben hat. Die gefundene Phasenverschiebung ist ein Maß für die Laufzeit. Sobald die Frequenz- und Phasenverschiebung aufgetreten ist, kann die Navigationsnachricht gelesen und die Pseudobereiche etabliert sein.

Richtigkeit

Boden-GPS-Antenne in Salzburg

Es gibt zwei verschiedene Genauigkeitsstufen bei GPS; für militärische Zwecke gibt es die Präziser Positionierungsservice (PPS) und für den normalen Gebrauch gibt es die Standard-Positionierungsservice (SPS). Während SPS nur den C/A-Code für das L1-Signal verwendet, verwendet PPS auch den P-Code, um eine höhere Genauigkeit zu erreichen.

Die Genauigkeit von R95 von SPS beträgt etwa 20 Meter; mit statistischen Verfahren – wiederholte Messungen mit unterschiedlichen Satelliten oder Messung über einen längeren Zeitraum – oder mit Referenzstationen kann die Genauigkeit auf etwa 10 m weiter gesteigert werden. Doppler-Effekt Es ist möglich, Geschwindigkeiten zu messen. Ein wesentlicher Nachteil besteht darin, dass meteorologische Phänomene das Zeitsignal verzögern und einen Fehler verursachen können.

Wenn eine höhere Genauigkeit erforderlich ist, DGPS und/oder DUNST (Nordamerika)/ EGNOS (Europa) verwendet werden. Feste Empfänger mit bekannten Koordinaten haben eine höhere Genauigkeit und können Differenzkorrekturen an benachbarte GPS-Empfänger weiterleiten.

Absichtliche Verschlechterung der Genauigkeit

Da es bereits um 1989 zivile Empfänger gab, die den P-Code verwendeten, wurde beschlossen, kryptografisch Methoden zur Verschlechterung der Genauigkeit für zivile Benutzer. Mit Anti-Spoofing (A-S) wurde zum P-Code vom 31. Januar 1994 verschlüsselt mit dem W-Code zum Y-Code. Nur militärische Empfänger können ihn entschlüsseln und die Informationen aus dem P-Code verwenden. Es gibt zivile Empfänger, die den P-Code verwenden, indem sie ihn zwischen L1 und L2 vergleichen. Der Einfluss atmosphärischer Störungen ist für verschiedene Frequenzen nicht gleich, daher gibt dieser Vergleich eine Vorstellung vom Ausmaß der auftretenden Störungen.

Die mit dem C/A-Code allein erreichte Genauigkeit war jedoch besser als erwartet, daher wurde beschlossen, Selektive Verfügbarkeit (SA) das Signal weiter verschlechtern. Damit soll der R95 auf 100 Meter gebracht werden. Dies wurde durch den Epsilon-Prozess – die Verschlechterung der Bahnvorhersage in der Navigationsnachricht – und den Delta-Prozess erreicht oder schwankend – die Destabilisierung der Satellitenuhr. Der Fehler wird maskiert, indem der Fehler langsam fortschreitet und der Fehler über einen großen Bereich genau gleich gehalten wird, was eine Rückrechnung des Fehlers erschwert.

Während der Golfkrieg 1990-91 waren nur wenige Militärempfänger verfügbar; viele Militärangehörige verwendeten zivile Modelle. Aus diesem Grund wurde die SA während des Golfkriegs abgeschaltet, um Soldaten mit einem zivilen Empfänger zu ermöglichen, das genaue Signal zu verwenden.

Ab dem 1. Mai 2000 hat das zivile Signal eine hohe Genauigkeit erreicht, da der erzeugte Fehler auf Null gesetzt wurde. Eigentlich ist dieser Befehl des Präsidenten Bill Clinton erst 2006 in Kraft treten, aber bereits im Jahr 2000 hatte das US-Militär die Möglichkeit, das GPS-Signal für nicht-militärische Empfänger großflächig zu deaktivieren.

Am 19. September 2007 gab das US-Verteidigungsministerium bekannt, dass zukünftige GPS III-Satelliten keine selektive Verfügbarkeit haben werden.^[2] die Politik effektiv dauerhaft zu machen.^[3]

Fehler

Neben einer bewussten Qualitätsverschlechterung gibt es noch weitere Faktoren, die die Genauigkeit beeinflussen. Es gibt verschiedene Arten von Fehlern. Messfehler kann bestehen aus beiläufig und systematische Fehler. Außerdem gibt es Fehler; Fehler, die durch falsche Dateneingabe durch den Benutzer auftreten – wie Antennenhöhe oder GIS – blockierte Satelliten, Stromleitungen und stark magnetische Gegenstände.

Es kann auch zwischen Fehlern unterschieden werden, die in den verschiedenen Teilen des Systems auftreten; das Raumsegment, das Mittel, das Benutzersegment und das Kontrollsegment. Dies sind die Benutzeräquivalente Bereichsfehler (UERE). Die Fehler, die aufgrund der Ausrichtung der Satelliten relativ zum Empfänger auftreten — die Konstellation - ist der Geometrische Verdünnung der Präzision (GDP). Da beide stetig variieren, wird angenommen, dass sie gemäß a Normalverteilung. Die Größe des UERE kann ausgedrückt werden als Standardabweichung σ, auch als R68 bezeichnet, da sich 68 % der Beobachtungen innerhalb dieses Radius befinden – eigentlich a Ellipse - fallen. Die Gesamtgenauigkeit wird ausgedrückt in 3D wenn Fehler bei der Benutzernavigation (UNE):

${displaystyle UNE=UERECdot PDOP}$

Im 2D dies ist angegeben als Fehler bei der horizontalen Navigation des Benutzers (UNHE):

${displaystyle UNHE=UERECdot HDOP}$

Der R95 oder Geschätzter Positionsfehler (EPE) ist etwa 2σ oder das 2-fache von R68 von UNHE.^[4]

Die UERE besteht aus dem Benutzerbereichsfehler (URE) und die Benutzergerätefehler (UEE). DE URE belegt den Raumteil und enthält die Fehler in:

• atmosphärische Effekte (Troposphäre und Ionosphäre);
• Satellitenuhr;
• Berufsvorhersage;

Diese Fehler können mit Differenz- und Mehrfrequenztechniken weitgehend korrigiert werden (DGPS und L1/L2-Gleichungen).

Die UEE besteht aus den Fehlern beim Empfänger:

• Mehrwegeempfang (Mehrwegeausbreitung);
• Laufzeitmessung;
• elektromagnetische Störung;
• vermuten;
• Antennenhöhe.

Die ersten drei können mit besseren Empfängern verbessert werden, die letzten beiden sind Eingabefehler.

Darüber hinaus werden Korrekturen vorgenommen für:

• Relativität;
• Sagnac-Effekt.

Die Einheiten, in denen die Genauigkeit angezeigt wird, können je nach Hersteller variieren. Häufig verwendet Kreisfehler wahrscheinlich (CEP), aber R68, R95 und RMS (Quadratischer Mittelwert, quadratischer Mittelwert) auch vorkommen.

Raumsegment

Konstellation

Der Schnitt oben ergibt eine höhere Genauigkeit als der Schnitt unten.

Die Position der Satelliten in Bezug auf den Beobachter - die Konstellation - beeinflusst das theoretisch erreichbare Maximum Positionsgenauigkeit. Wie der Abbildung zu entnehmen ist, ist der Einfluss einer Abweichung umso geringer, je mehr sich senkrechte Positionslinien oder Pseudoranges schneiden. Bei vier Satelliten ist der beste Spread bei drei am Horizont (aber nicht zu niedrig, siehe #Atmosphärische Effekte) um 120° voneinander und einer in der Nähe des Zenit, direkt über dem Empfänger.

Da bekannt ist, wie sich die Satelliten bewegen, kann dies in einem sogenannten Almanach festgehalten werden. Darauf aufbauend ist die dimensionslosgeometrische Verdünnung der Präzision (GDOP) oder geometrische Präzisionsverteilung. Dieser GDOP ist daher nicht von der Qualität des Signals und des Empfängers abhängig.

Der GDOP kann in DOPs für verschiedene Dimensionen ausgedrückt werden. Das Vertikale Verdünnung der Präzision (VDOP) gibt die vertikale Abhängigkeit der Konstellation und der Horizontale Verdünnung der Präzision (HDOP) die horizontale Abhängigkeit. Zusammen gibt das die Geeft Positionsverdünnung der Präzision (PDOP), dass mit dem Zeitverdünnung der Präzision (TDOP) gibt das GDOP zurück. Der bestmögliche Spread ergibt einen DOP von 1, wenn sich der Spread verschlechtert, wird der DOP größer. Da die Erde die Satelliten unterhalb des Beobachters immer blockiert, ist die vertikale Genauigkeit immer geringer als die horizontale.

Jobabweichungen

Das Job eines Satelliten weicht von der Kepler-Spur denn die Masse der Erde und damit die Gravitationspotential ist nicht homogen verteilt und durch Arbeitsunterbrechungen. Bahnstörungen treten aufgrund von Exzentrizität auf Schwere, die Schwerkraft anderer Himmelskörper, atmosphärischer Widerstand, Sonnenwinddruck, magnetische Kräfte und wechselnde Schwerkraft durch Tide und Gezeitenkräfte auf der Erde selbst.

Anomalien der Satellitenuhr

Die Atomuhren in den Satelliten sind sehr genau, aber nicht genau. Die Abweichungen können zu einem Positionsfehler von mehreren Metern führen. Aus diesem Grund werden die Abweichungen von den Bodenstationen beobachtet und in die Navigationsnachricht aufgenommen, obwohl der Fehler nicht vollständig korrigiert werden kann. Eine Abweichung von 10 ns wäre auf die Lichtgeschwindigkeit geben einen Ortungsfehler von 3 m an.

Außerdem wird eine Datum-Uhrzeit-Kombination mit einer fortlaufenden 10-Bit-Wochennummer und der verstrichenen Zeit innerhalb dieser Woche übergeben. Dies ist ein Zyklus von 1024 Wochen (ca. 20 Jahre). Ältere GPS-Empfänger, die dies nicht berücksichtigen, können am 6. April 2019 gestört werden (GPS-Wochennummern-Rollover 2019).^[5]

Kontrollsegment

Das Kontrollsegment des GPS-Systems besteht aus einem weltweiten Netz von Ortungsstationen, mit a Leitstand (MCS) in Colorado Springs, Colorado. Die Hauptaufgabe des Kontrollsegments besteht darin, die GPS-Satelliten zu verfolgen, um die Position zu bestimmen und vorherzusagen, den Einfluss der atmosphärischen Bedingungen zu bestimmen, den Satellitenstatus zu überprüfen und die Navigationsnachricht anzupassen. Diese Informationen werden dann an die GPS-Satelliten gesendet.

Mittel

Atmosphärische Effekte

Nachdem der absichtliche Fehler (SA) abgeschafft wurde, wird die größte Fehlerquelle im GPS durch die Ionosphäre verursacht. Bei den kostenlosen Elektronen verlangsamt die Modulation des Signals, je nach Frequenz des Trägers 1 / f².

Die Phase der Trägerwelle wird um den gleichen Betrag vorgezogen. Dieser Effekt kann am Äquator und an den Polen stark variieren, zwischen ihnen ist er ziemlich konstant. Dieser Effekt kann anhand eines im Empfänger gespeicherten Modells korrigiert werden. Fortschrittliche Empfänger messen die Differenz zwischen der Empfangszeit von L1 und L2, um die Größe des Effekts zu bestimmen.

In der Troposphäre ist die Lichtgeschwindigkeit durch Temperatur-, Luftdruck- und Feuchtigkeitsschwankungen verzögert. Das Brechung die dadurch auftritt, ist am Horizont am größten, da hier der Weg des Signals durch die Troposphäre größer ist. Aus diesem Grund können viele Receiver so eingestellt werden, dass sie keine Satelliten in Horizontnähe verwenden. Dieser Effekt kann nicht durch den Vergleich von L1 und L2 gemessen werden.

Nutzersegment

Mehrwegeempfang

Mehrwegempfangsfehler können auftreten, wenn Radiowellen von einem Satelliten zum Empfänger über mehrere Wege, die von Gebäuden oder Bergen reflektiert werden. Die verwendeten Frequenzen minimieren diesen Effekt, da die Streuung der reflektierten Signale deren Signalstärke dämpft.

Relativitätstheorie und Zeitdilatation

Ein relevanter Effekt auf das Timing von Satelliten ist das Phänomen Zeitdilatation, ein Konzept aus der generelle Relativität das bedeutet, dass sich schnell drehende Uhren langsamer ticken. Dieser Effekt muss für ein gutes Timing von Satelliten berücksichtigt werden.

Komponenten

Simulation des ursprünglichen Designs des "GPS-Weltraumsegments" mit 24 GPS-Satelliten

Die Entfernungsmessung mit diesem System wird dadurch erreicht, dass die Abfahrtszeit zusammen mit dem GPS-Signal gesendet wird und der GPS-Empfänger die Ankunftszeit misst. Die Differenz zwischen der Abfahrtszeit und der Ankunftszeit des Signals wird als Transitzeit bezeichnet. Das System lässt sich in drei Komponenten unterteilen, nämlich das Raumsegment, das Benutzersegment und das Kontrollsegment.

• Bis es Raumsegment schließen Sie die Satelliten ein, die Delta, Atlas V und Falke 9 von Cape Canaveral im Florida ins Leben gerufen werden. GPS-Satelliten kreisen in 20.200 km Höhe in kreisförmigen Umlaufbahnen um die Erde, jede Runde dauert 11 Stunden und 58 Minuten. Die Fahrspuren sind relativ zum Äquator um 55°, um die Abdeckung in der Arktis zu gewährleisten. Angetrieben durch Solarzellen die Satelliten korrigieren sich ständig durch die Solarzellen in Richtung Sonne und Antennen zur Erde zurückzukehren. Jeder Satellit hat drei oder vier Atomuhren.
• Es Kontrollsegment enthält die Master Control Station (MCS) auf der Schriever Air Force Base (ehemals "Falcon Air Force Base") in Colorado Springs, CO, USA. Früher befand sich das MCS in Luftwaffenstützpunkt Vandenberg im Kalifornien. Darüber hinaus gibt es regelmäßige Kontrollstationen (Master Stations oder MS) auf der Schriever Air Force Base, Hawaii, Aufstieg in dem Atlantischer Ozean, Diego Garcia in dem Indischer Ozean und Kwajalein-Insel in dem Pazifik. Das bedeutet, dass sich jeder Satellit ständig in Reichweite von mindestens einer Kontrollstation befindet. Die MS bestehen jeweils aus zwei Atomuhren, Empfängern, die alle 1,5 Sekunden den Militärcode entschlüsseln und mit allen sichtbaren Satelliten parallel verbunden sind. Die von den Kontrollstationen gesammelten Messungen werden verwendet, um das Verhalten jedes Satelliten (Orbit) und die Uhreinstellung zu bestimmen. Vorausgesagte Zeit- und Flugbahndaten werden mit den tatsächlich übertragenen Daten verglichen. Bei Bedarf empfängt ein Satellit Korrekturbefehle von einer Station. Das Kontrollsegment hat auch die Aufgabe, sicherzustellen, dass die Umlaufbahnen von GPS-Satelliten und die Taktabweichungen innerhalb festgelegter Grenzen bleiben.
• Mit dem Benutzersegment waren ursprünglich für militärische Empfänger bestimmt. Militärische GPS-Systeme sind enthalten in: Kampfjets, Bomber, Panzerflugzeuge, Hubschrauber, Schiffe, U-Boote, Panzer, Jeeps und individuelle Soldatenausrüstung. Die militärische Nutzung umfasst auch das Zielen, "intelligente" Waffen und Rendezvous-Sites. Später kamen GPS-Empfänger für zivile Nutzer hinzu.

Anwendungen

Zu den bereits im Einsatz befindlichen und möglicherweise weiteren, zukünftigen Anwendungen dieser GPS-Systeme siehe den Artikel: "Satellitenpositionierung"

Auswirkungen

Militärische Auswirkungen

Das System wurde von der USA vor dem Militär- benutzen. Es besitzt eine ausreichende Genauigkeit, um das System zur Führung zu verwenden Interkontinentalraketes, Marschflugkörper und andere "intelligente" Waffen, damit Ziele genauer beschossen werden können.

Politische Implikationen

Die Benutzerfreundlichkeit aller Anwendungen liegt vollständig in der Autorität desjenigen, der das System verwaltet. Das EU ist daher trotz Protesten der USA, arbeitet bereits an einem eigenen europäischen Satellitennavigationssystem Galilei. Darüber hinaus hat die EU ab 2004 ein Netzwerk entwickelt, um die Genauigkeit und Integrität von GPS in Europa weiter zu erhöhen, dieses System heißt EGNOS. Da ist auch ein Russisch Satellitennavigationssystem; GLONASS (GLObales Navigationssatellitensystem).

Vergleich mit anderen Systemen

Siehe auch

• Unterstütztes GPS
• Differenzielles Netzwerk
• Geocaching
• Geographisches Informationssystem
• Geotagging
• GPS2SMS
• Positionierung innerhalb eines Gebäudes
• Satellitennavigation

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