Signal an Empfänger - scinexx.de
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Signal an Empfänger

Ortung mit Hindernissen

Der entscheidende nächste Schritt für die Ortung findet im Empfänger statt. Er registriert die Signale aller Satelliten, die sich momentan in seiner Reichweite befinden – unter günstigen Bedingungen können es bis zu zehn gleichzeitig sein. Mithilfe einer eingebauten Uhr und den im Signal integrierten Angaben bestimmt er die Zeit, die die Signale von den Satelliten gebraucht haben und errechnet daraus die jeweiligen Entfernungen.

Empfänger mit drei Entfernungskreisen © MMCD

Dieses Vorgehen erklärt auch, warum für eine sichere Ortung immer möglichst viele Satelliten angepeilt werden müssen: Hat der Empfänger beispielsweise nur drei Satelliten angepeilt, erhält er drei sich überschneidende Entfernungskreise. Alle drei Kreise schneiden sich in zwei Punkten – es ergeben sich daher noch immer zwei mögliche Standorte. Einer von ihnen liegt allerdings meist nicht auf der Erdoberfläche, sondern irgendwo im All und scheidet damit im Prinzip aus.

Weil aber durch Turbulenzen in der Atmosphäre oder die Störungen der Signale die Laufzeiten verfälscht sein können, nutzen die Empfänger immer alle erreichbaren Satellitensignale – je mehr desto besser. Zusätzlich empfangen sie auch Signale der Bodenstationen, die solche Störfaktoren analysieren und daraus Korrekturdaten berechnen, die wiederum sowohl an die Satelliten als auch an die Empfänger weiter geleitet werden.

Schlechte Karten hat allerdings, wer seine Position mittels GPS in einem tiefen Tal im Gebirge oder aber in den Häuserschluchten der Großstadt bestimmen will. Hier streiken auch die besten Empfänger häufiger mal, weil die Satellitensignale von den Hindernissen „verschluckt“ werden.

Unter anderem deshalb verlassen sich die heute in den meisten Autos eingebauten Navigationssysteme nicht ausschließlich auf das GPS, sondern nutzen es nur zur Kalibrierung und Korrektur. Ihre Routenplaner arbeiten hauptsächlich mit Radsensoren, die die Fahrtgeschwindigkeit und -richtung bestimmen und einem Kreiselsensor, der seitliche Fahrbewegungen registriert. Die Messdaten von beiden vergleicht der „Bordnavigator“ dann mit einer zuvor eingespeicherten digitalen Karte und ermittelt so seine Anweisungen.

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Das neue Galileo soll aber hier Abhilfe schaffen: Die europäischen Satelliten kreisen in etwas höheren Orbits als die GPS-Satelliten und stehen mit 56° geringfügig steiler gegen den Äquator. Dadurch fallen ihre Signale beispielsweise in Deutschland etwas steiler zur Erde als die GPS-Signale. Dadurch wird das Risiko eines „Blackouts“ entsprechend geringer.

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Stand: 13.08.2004

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In den Schlagzeilen

Inhalt des Dossiers

Galileo
Europas Satellitennavigationssystem auf dem Weg ins All

Emanzipation mit Hindernissen
Europas langer Weg zum eigenen System

Transatlantische Frequenzstörung
Galileo zwischen Kompromiss und Unabhängigkeit

Satelliten, Atomuhren und Funksignale
Wie funktioniert Satellitennavigation?

Signal an Empfänger
Ortung mit Hindernissen

Zu Lande, zu Wasser und in der Luft...
Einsatzmöglichkeiten für Galileo im Verkehr

Olympische Generalprobe
Galileos Vorstufe EGNOS im Praxistest

Luft, Eis und Wasser
Anwendungen für Galileo in Wissenschaft

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