Einem Freund eine E-Mail schreiben

Niemand mag es verloren zu gehen. Geschweige denn, wenn Sie kilometerweit entfernt sind - mit einem Minivan voller müder und hungriger Kinder, die alle acht Sekunden schreien: „Sind wir schon da? Wie weit ist es noch? Sind wir schon da? Ich muss gehen p… “Ich habe einen Nerv getroffen, oder??

Seien Sie ehrlich, schon lange haben Sie von dem Tag geträumt, an dem Sie sich (nachdem Sie sicher an die Schulter gezogen und Ihr Fahrzeug geparkt haben) umdrehen und sagen können: „Wir sind genau 18 km von unserem Ziel entfernt und haben eine voraussichtliche Ankunftszeit in 15 Minuten bei unserer aktuellen Geschwindigkeit. Vorbehaltlich unvorhergesehener Umstände wie Urinieren auf Ihren Bruder werden wir bald bei Oma und Opa sein. “

Ja, du kannst!

WAS IST GPS??

Die moderne GPS-Technologie hat Wurzeln, die bis in die Zeit des Kalten Krieges zurückreichen. Tatsächlich begann das US-Verteidigungsministerium (D.O.D.) 1973 mit seiner Entwicklung für militärische Zwecke und startete 1978 seinen ersten Satelliten für das Navigationssignal-Timing und das Ranging Global Positioning System (NAVSTAR GPS).

Bevor US-amerikanische und alliierte Truppen 1993 einsatzbereit waren, verließen sie sich während des ersten Golfkrieges stark auf experimentelle GPS-Technologien, um durch die unfruchtbare arabische Wüste zu navigieren. Und nach mehr als zwei Jahrzehnten Forschung, Entwicklung und Ausführung erfüllte die NAVSTAR-GPS-Netzwerkkonstellation im Frühjahr 1995 ihre „voll funktionsfähigen“ Anforderungen. Sie spielt weiterhin eine wichtige Rolle bei der Bereitstellung von militärischen Echtzeitinformationen für Streitkräfte, die überall operieren in der Luft, am Boden und auf dem Wasser.

Die Hauptkontrolle fällt auf den 50. Weltraumflügel der US-Luftwaffe, der für die Überwachung und Steuerung von zwei Dutzend Satelliten verantwortlich ist, die alle 12 Stunden auf sechs verschiedenen Umlaufbahnen mit über 200 km / h um die Erde rasen. Die enorme Datenmenge wird rund um die Uhr von fünf bodengestützten Überwachungsstationen und vier Antennen auf der ganzen Welt übertragen, gesammelt, gefiltert und verteilt.

Die wichtigste Richtlinie für das NAVSTAR-GPS-Netzwerk besteht darin, weltweit Informationen zu Positionierung, Navigation, Timing und Geschwindigkeit bereitzustellen. Neben unzähligen Anwendungen für Heimatschutz und internationale Verteidigung gibt es viele kommerzielle und zivile Anwendungen für die GPS-Navigation, die von Suche und Rettung über Vermessung, Erkundung und Kartografie bis hin zu Ressourcenverfolgung und Fahrzeugortungssystemen reichen.

WIE GPS FUNKTIONIERT

Obwohl es unzählige Anwendungen für die GPS-Technologie gibt, sind die Grundlagen ziemlich gleich. Bevor Sie verstehen, wie alles funktioniert, ist es wichtig, zwischen den beiden Serviceebenen zu unterscheiden, die GPS bietet.

Der erste ist ein codierter Precise Positioning Service (PPS), der für D.O.D. Verwendung und nur für autorisierte Benutzer verfügbar. Es gibt auch einen Standard Positioning Service (SPS) für die allgemeine öffentliche Nutzung, der für alle friedlichen zivilen, kommerziellen und wissenschaftlichen Zwecke weltweit dauerhaft kostenlos ist.

Die Abdeckung ist global und beide Dienste werden 24 Stunden am Tag und 365 Tage im Jahr ausgeführt. Der Hauptunterschied besteht darin, dass die SPS-Signalgenauigkeit absichtlich verschlechtert wird, um die nationalen Sicherheitsinteressen der USA durch einen Prozess zu schützen, der als selektive Verfügbarkeit bezeichnet wird und „die Verfügbarkeit aller Systemfunktionen kontrolliert“.

Infolgedessen ist SPS nur auf 100 Meter horizontal, 156 Meter vertikal und 340 Nanosekunden genau. Das heißt, SPS ist zu 95 Prozent genau mit einer Positionsverdünnung der Genauigkeit (PDOP) von sechs oder weniger, während der PPS-Dienst eher zu 99,9 Prozent genau ist.

CIVILIAN GPS-GERÄTE

Das GPS-Netzwerk bietet Benutzern jederzeit und an jedem Ort Informationen zu Positionierung, Navigation, Timing und Geschwindigkeit.

Um diese kostenlose weltweite Navigationshilfe nutzen zu können, benötigen Sie ein Gerät, das GPS-Informationen empfangen, dekodieren und anzeigen kann, damit sie verwendet werden können. Die einzige andere Voraussetzung für die (genaue) Bestimmung Ihres Standorts und anderer Daten ist eine freie Sicht auf den Himmel.

Der Grund dafür ist, dass GPS-Geräte in der Lage sein müssen, Signale von mindestens vier dieser Satelliten zu erfassen, um eine genaue 3D-Korrektur mit Durchschnittsgeschwindigkeit, Richtungsrichtung und Höhe zu erhalten. Glücklicherweise ist das NAVSTAR-GPS-Netzwerk so konzipiert, dass nicht weniger als sechs Vögel am Himmel zu einem bestimmten Zeitpunkt erreicht werden können, vier weitere befinden sich im Standby-Modus.

GPS-Empfänger berechnen diese Daten ständig neu, um Ihnen genau zu sagen, wo auf der Erde Sie sich relativ zur Position der Satelliten oben befinden. So können Sie Ihren aktuellen Aufenthaltsort, Ihre Kursgeschwindigkeit und sogar Ihre Höhe in Echtzeit verfolgen.

Das GPS-Gerät vergleicht diesen Breiten-, Längen- und anderen genauen Informationen mit bekannten Kartenkoordinaten, die entweder auf dem Gerät selbst vorinstalliert waren oder über ein anderes Speichermedium wie CD, DVD oder HDD (Festplatte) gespeichert / abgerufen werden..

Die meisten Consumer-GPS-Geräte kommunizieren mit diesen Satelliten über einen 12-Kanal-Empfänger und eine Antenne. Zur Verarbeitung und Anzeige dieser Daten ist eine integrierte CPU erforderlich. Die Geschwindigkeit des Prozessors sowie die Qualität des Empfängers und die Qualität des Signals selbst wirken sich darauf aus, wie lange es dauert, bis eine solide Lösung gefunden ist.

Jedes Mal, wenn Sie ein GPS-Gerät einschalten, wird ein Prozess namens Kaltstart durchgeführt, der bis zu mehreren Minuten dauern kann, bis die Startaufgaben ausgeführt sind und ein starkes Signal mit den Satelliten empfangen wird. Falls das Signal verloren geht oder unterbrochen wird, dauert es normalerweise nur wenige Sekunden, um danach eine Verbindung zu den Satelliten wiederherzustellen. Dies kann beispielsweise passieren, wenn Sie durch eine Stadt mit vielen hohen Gebäuden, waldreichen Gebieten und / oder durch einen Tunnel fahren.

Empfänger von guter Qualität sollten in der Lage sein, die Verbindung fast sofort wieder herzustellen, während schwächere Einheiten möglicherweise mehr Zeit benötigen, um ein Signal wieder zu erfassen. Eine klare Sicht auf den Himmel ist wichtig, wenn es um die GPS-Navigation geht. Die Position der Antenne hat jedoch einen großen Einfluss darauf, wie gut sie funktioniert.

Idealerweise sollte sich die Antenne so nah wie möglich an der Vorderseite des Fahrzeugs befinden und so viel Himmel wie möglich im Blick haben. Die meisten werkseitig installierten Navigationssysteme im Armaturenbrett verwenden entweder eine am Armaturenbrett oder auf dem Dach montierte Antenne.

Bei der Montage müssen tragbare Geräte berücksichtigt werden, um ihre Wirksamkeit sicherzustellen. Saugnapf-Montagehalterungen sind weit verbreitet, aber jede Art von Montagelösung, die einen weiten Blick über den Himmel durch die Windschutzscheibe ermöglicht, ist ideal. Einige Geräte verfügen möglicherweise über eine eingebaute Antenne, während andere externe Antennen verwenden, die möglicherweise besondere Pflege und / oder weitere Installationen erfordern.

Im Allgemeinen sollten Benutzer vermeiden, ein GPS-Gerät tief unten an der Mittelkonsole zu montieren, da die Signalqualität hier im Innenraum erheblich geringer ist als in der Nähe der Fenster.

Wir haben gerade die Grundlagen der GPS-Navigation hier behandelt. Kommen wir also zu den verschiedenen verfügbaren Systemtypen und sehen uns auch einige wichtige Funktionen an.