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GPS - Global Positioning System 04:24 min

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Transkript GPS - Global Positioning System

Three. Two. One. Zero. Grundvoraussetzung für das Markieren und Auffinden von Wegpunkten über geographische Koordinaten beim Geocaching ist die Technik des GPS. Sie wurde in den Siebziger Jahren für das amerikanische Militär entwickelt. Die USA brachten dazu eine Reihe von Satelliten auf unterschiedlichen Umlaufbahnen um die Erde. GPS, das steht für Global Positioning System. Das ist ein technisches System zur Bestimmung der Position auf der Erde und damit auch zur Navigation zu Erde, Wasser und Luft. Seit den Neunziger Jahren steht das GPS auch für die zivile Nutzung zur Verfügung. In der Zwischenzeit ist eine Vielzahl von Satelliten in einer Art Netz um den Globus verteilt. Auf unterschiedlichen Orbits um die Erde unterwegs sendet jeder Satellit ein Signal aus, das aus den Informationen besteht, wie er heißt, wo er sich über der Erde befindet und wann er dieses Signal gesendet hat. Stark vereinfacht dargestellt funktioniert die Positionsbestimmung über GPS so: Ein Empfänger errechnet die Zeitdifferenz zwischen der Absendung eines Satellitensignals und dem Empfang dieser Daten auf der Erde. Durch diese Differenz ergibt sich die Entfernung des Satelliten zum eigenen Standpunkt. Die Zeitsignale der Satelliten müssen dazu von hochpräzisen Atomuhren vorgegeben werden, denn schon der Fehler von einer Millisekunde würde eine Verschiebung der Position von etwa 3000 Kilometer ausmachen. Ein GPS-Empfänger kann gleichzeitig Informationen von mehreren Satelliten empfangen und daraus eine exakte Standortbestimmung errechnen. Ein Empfangsgerät auf der Erde nimmt das Signal von einem Satelliten auf. Aber dies reicht nicht zur Positionsbestimmung aus, denn der Bereich der möglichen Standpunkte ist zu groß. Der Empfang eines zweiten Satellitensignals schränkt die Möglichkeit der Standpunkte schon ein. Durch die Berechnung der Schnittpunkte der Signalbereiche kann man sich nur noch an Position A oder Position B befinden. Mit dem Signal eines dritten Satelliten wird die Bestimmung der Position schließlich eindeutig. Es kommt nur der Bereich um den Punkt B infrage, und dies mit einer Genauigkeit von wenigen Metern. In unseren Breiten kann man über das dichte Satellitensystem in der Regel stets das Signal von mindestens vier Satelliten erreichen, meist sind es sogar wesentlich mehr. Je nach der Beschaffenheit des GPS-Geräts kann man mit diesen Signalen in Kombination mit Landkarten oder der Funktion eines Kompass eine Reihe von unterschiedlichen Daten generieren, die einem Aufschluss über Wegpunkte, Höhenmeter, gesetzte Ziele oder Wegzeiten ermöglichen. Beim Geocaching werden diese Daten zum Markieren und Auffinden von Caches genutzt. Bei der Positionsbestimmung kann es zu Problemen kommen, wenn der Empfang der GPS-Daten durch natürliche oder künstliche Hindernisse gestört wird. In der Stadt kann der Empfang zum Beispiel von Hochhäusern in der Umgebung beeinträchtigt sein. In engen Bergschluchten können die Signale ebenfalls schlechter als auf offenem Gelände sein. Und schließlich können auch dichte Bäume den ungestörten Empfang von Satellitensignalen behindern. So muss man sich also beim Bewegen im Gelände immer im Klaren sein, ob und welche Umstände vielleicht zur Beeinträchtigung des GPS-Signals beitragen könnten.