Der Name sagt eigentlich schon alles: GPS bedeutet „Global Positioning System“ und genau das tut das System. Mit ihm können wir die eigene Position überall – auch in den Bergen, in der Wüste oder auf dem Meer – präzis bestimmen. Dank GPS-Ortung bleiben Schiffe und Flugzeuge auf Kurs, lassen sich gestohlene Fahrzeuge wiederfinden und Lastwagenflotten managen.
Genauigkeit von 10 Metern
GPS wurde in den 1970er-Jahren für das US-Militär entwickelt, später aber auch der Zivilbevölkerung kostenlos zugänglich gemacht – nach wie vor vermindert das amerikanische Verteidigungsministerium aber absichtlich die Genauigkeit der Positionsbestimmung mithilfe von Störsignalen. Immerhin bietet GPS seit Mai 2000 auch im zivilen Bereich eine Genauigkeit von etwa 10 Metern.
GPS gilt als Standard, ist aber nicht das einzige globale Navigationssatellitensystem. Russland betreibt mit Glonass bereits ein operatives System, China mit Beidou und Europa mit Galileo bauen ihre eigenen GPS-Konkurrenten auf, Indien und Japan tüfteln an regionalen Systemen.
24 Satelliten
Wer seine Position messen will, braucht Referenzpunkte. Beim GPS sind dies 24 Satelliten. Diese umkreisen die Erde in einer Höhe von 20'200 Kilometern auf insgesamt sechs unterschiedlichen Orbits. Dank einer Geschwindigkeit von 3,9 km pro Sekunde schaffen sie es innerhalb von 12 Stunden einmal rundherum. Permanent übermitteln sie ihre genaue Uhrzeit. Dazu kommen Kontrollstationen auf der Erde, welche die Satellitenbahnen und die Borduhren überwachen und bei Bedarf korrigieren. Die genaue Position eines GPS-Empfängers, also beispielsweise deines Smartphones, lässt sich dadurch bestimmen, dass seine Entfernung zu mehreren dieser Satelliten ermittelt wird. Dafür wird die exakte Zeitspanne gemessen, die Signale von verschiedenen Satelliten zu deinem GPS-Empfänger brauchen (Entfernung = Geschwindigkeit x Zeit). Ist die Entfernung zu drei Satelliten bekannt, lassen sich durch Triangulation die Positionskoordinaten ausrechnen. Mit den Signalen von vier oder mehr Satelliten kann auch die Höhe über Meer bestimmt werden.