Wenn Sie einen Ort besuchen möchten, an dem Sie noch nie waren, dann ist das erste, was Ihnen in den Sinn kommt, den genauen Standort des Ortes im Internet zu suchen. Sie können googeln oder sagen wir, in der Suchmaschine navigieren, und hier spielt GPS eine Rolle, was ist dann DGPS? Finden wir es heraus, aber vorher werfen wir einen Blick auf GPS oder Global Positioning System und wie diese Technologie funktioniert.

Was ist GPS und wie funktioniert diese Technologie?

Ortung und Navigation sind in unserem Leben sehr wichtig geworden. Heutzutage ist GPS das am häufigsten genutzte Hilfsmittel für jedermann geworden. Mit Hilfe von GPS kann eine Person überall auf der Welt Positionsdaten abrufen, weshalb es auch als Global Positioning System bezeichnet wird. Es ist ein Navigationssystem, das sich auf Satellitensignale stützt, um den Standort eines Objekts zu bestimmen.

Als GPS zum ersten Mal in der Welt eingeführt wurde, lag der Schwerpunkt auf der Ortung. Doch mit den ständigen Veränderungen in der Technologie im Laufe der Zeit hat sich auch die GPS-Technologie weiterentwickelt und ist nun in verschiedene Geräte mit unterschiedlichen Funktionen integriert worden, die allen Menschen Komfort bieten. Es gibt verschiedene Anwendungen für GPS. Es wird in den Bereichen Kartierung und Vermessung, Flottenmanagement, Standortbestimmung, Bergbau, Wandern und Rucksacktourismus, Gesundheit und Fitness, Luftfahrt, Landwirtschaft, Schifffahrt, Automobilbau und vor allem Verteidigung und Militär usw. eingesetzt.

Funktionsweise:

Ein GPS-System verwendet einen Empfänger, Satelliten und Algorithmen zur Synchronisierung von Zeitdaten, Standort und Geschwindigkeit für Land-, See- und Flugreisen. Damit GPS funktioniert, sind mindestens 24 Satelliten erforderlich, aber in der Regel kreisen 31 Satelliten um den Globus, falls ein Satellit ausfällt.

GPS-Satelliten senden kontinuierlich Signale zur Erde, die von einem GPS-Gerät, das sich auf oder nahe der Erdoberfläche befindet, interpretiert werden. Ein GPS-Gerät muss in der Lage sein, die Signale von mindestens 4 Satelliten zu lesen, um den Standort zu berechnen. Die von den GPS-Satelliten ausgestrahlten Signale enthalten zwei Arten von Informationen, zum einen die aktuelle Uhrzeit und zum anderen die Position des Erdsatelliten zu diesem bestimmten Zeitpunkt. GPS-Empfänger verwenden diese Informationen für eine spezielle Berechnung, die Trilateration genannt wird. Die Empfänger vergleichen die Zeit, zu der das Signal von den Satelliten gesendet wurde, mit der Zeit, zu der das Signal empfangen wurde. Die Differenz zwischen den beiden Zeitpunkten gibt die Entfernung zwischen dem Empfänger und dem Satelliten an.

Was ist DGPS (Differential-GPS)?

Während des Transits der Signale zur Erde können in einem GPS-System Verzögerungen und Fehler auftreten, da die Signale verschiedene Schichten der Erdatmosphäre durchqueren müssen. Diese Fehler können Ephemeridenfehler (Satellitenumlaufbahn), atmosphärische Ausbreitungsverzögerungen, Satellitenuhrfehler, Empfängerrauschen, troposphärische Verzögerungen und Mehrwege usw. sein.

Um diese Fehler und Ungenauigkeiten in den GPS-Signalen zu beseitigen, wurden Verbesserungen oder Korrekturen an den regulären GPS-Signalen vorgenommen, die als DGPS (Differential Global Positioning System) bezeichnet werden. Mit Hilfe dieser Technologie wird die Verschlechterung des Signals reduziert, was zu einer höheren Genauigkeit der Positionsdaten führt. DGPS reduziert oder korrigiert die Auswirkungen von Satelliten-Taktfehlern, Empfänger-Taktfehlern, Orbitalfehlern und atmosphärischen Verzerrungen und macht so die Navigation äußerst präzise.

Differential-GPS (DGPS) verwendet ein Netz fester, bodengestützter Referenzstationen, um den Standort relativ zu einem festen Bezugspunkt zu bestimmen. Es hängt von zwei Empfängern ab, dem Referenz- und dem Rover-Empfänger, wobei der Referenzempfänger der stationäre Empfänger ist, der auf eine bestimmte Position fixiert ist und dem System bekannt ist, während der Rover der Benutzer ist.