Geocaching Esslingen

Global Positioning System (GPS)

GPS ist ein Navigationssystem des US-amerikanischen Verteidigungsministeriums, basierend auf einem System von 24 Satelliten, die in 20.000 km Höhe die Erde täglich zweimal umkreisen. Das GPS-System wurde ursprünglich für militärische Zwecke entwickelt und realisiert. Nach Abschaltung der Signalverschlechterung kann es seit Mai 2000 auch zivil genutzt werden.

Zur Positionsbestimmung in einer Ebene (2D) benötigt der GPS-Empfänger die Signale von mindestens drei Satelliten, für eine zusätzliche Höhenbestimmung (3D) benötigt es mindestens vier Satelliten.Derzeit befinden sich 24 Satelliten auf sechs Umlaufbahnen in einer Höhe von rund 20.000 km. Die von den Satelliten permanent ausgesandten Signale werden von den GPS-Empfängern aufgenommen und deren Laufzeit (Dauer des Signals vom Sender zum Empfänger) ermittelt. Daraus kann die Entfernung berechnet un mit den Laufzeiten der anderen Satelliten verglichen werden. Voraussetzung hierfür ist eine Synchronisation der in den Satelliten und im GPS-Empfänger vorhandenen Uhren. Die Genauigkeit der Positionsbestimmung hängt entscheidend von der Empfindlichkeit und der höchstmöglichen Taktfrequenz des Empfängers ab.

Koordinatenformate und -umwandlung

Koordinatensysteme, Positionsgenauigkeit, Karten

Der GPS-Empfänger kann das Ergebnis einer Positionsmessung in verschiedenen Koordinatensystemen darstellen, bspw. in Längen- und Breitengraden, UTM-Koordinaten, nationalen Koordinatensystemen u. a.. Außerdem ist ein geeignetes geodätisches Datum zu wählen.

Eine vollständige und konsistente Vermessung des Erdkörpers wurde erst mit der Satellitentechnologie der letzten Jahrzehnte möglich. Das derzeit für globale Zwecke am häufigsten benutzte Referenzsystem wurde WGS84 (World Geodetic System 1984) genannt.

Zur Steigerung der Positionsgenauigkeit sind Erweiterungssysteme im Einsatz. Mit ihren Korrekturinformationen lässt sich die Genauigkeit von 10-20 Meter auf 1-3 Meter verbessern.

• WAAS (Wide Area Augmentation System), USA
• EGNOS (European Geostationary Navigation Overlay Service), Europa

UTM (Universal Transverse Mercator) ist ein globales Koordinatensystem, welches die Erdoberfläche (von 80° Süd bis 84° Nord) streifenförmig in 6° breite vertikale Zonen aufteilt. Die Oberflächenprojektion der einzeln Zonen vermitteln nahezu ebene Abbilder, die jeweils mit einem kartesischen Koordinatensystem überzogen sind.

Deutschlands befindet sich in den Gittern 32U und 33U.

Auszug des UTM-Gitters siehe Abbildung rechts.