Was ist GPS?

Um Ihre 2D-Position (Breiten-und Längengrad) zu berechnen und die Bewegung zu verfolgen, muss ein GPS-Empfänger für das Signal von mindestens 3 Satelliten gesperrt sein. Mit 4 oder mehr Satelliten im Blick kann der Empfänger Ihre 3D-Position (Breite, Länge und Höhe) bestimmen. Im Allgemeinen verfolgt ein GPS-Empfänger 8 oder mehr Satelliten, dies hängt jedoch von der Tageszeit und dem Standort auf der Erde ab. Einige Geräte können all das von Ihrem Handgelenk aus tun.,

Sobald Ihre Position bestimmt wurde, kann die GPS-Einheit andere Informationen berechnen, wie zum Beispiel:

• Geschwindigkeit
• Lager
• Track
• Trip distance
• Entfernung zum Ziel
• Sonnenaufgang und Sonnenuntergang Zeit
• Und mehr

Wie genau ist GPS?

Die heutigen GPS-Empfänger sind dank ihres parallelen Mehrkanal-Designs äußerst genau. Unsere Empfänger sind schnell auf Satelliten zu sperren, wenn zuerst eingeschaltet. Sie halten eine Tracking-Sperre in dichten Baumbedeckungen oder in städtischen Umgebungen mit hohen Gebäuden aufrecht., Bestimmte atmosphärische Faktoren und andere Fehlerquellen können die Genauigkeit von GPS-Empfängern beeinflussen. Garmin GPS-Empfänger sind in der Regel innerhalb von 10 Metern genau. Genauigkeit ist noch besser auf dem Wasser.

Einige Garmin GPS empfänger genauigkeit ist verbessert mit WAAS (Wide Area Augmentation System). Diese Fähigkeit kann die Genauigkeit auf besser als 3 Meter verbessern, indem Korrekturen an der Atmosphäre vorgenommen werden. Für die Nutzung der WAAS-Satelliten sind keine zusätzlichen Geräte oder Gebühren erforderlich., Benutzer können auch eine bessere Genauigkeit mit Differential GPS (DGPS) erhalten, die GPS-Entfernungen auf durchschnittlich 1 bis 3 Meter korrigiert. Die US-Küstenwache betreibt den gängigsten DGPS-Korrekturdienst, der aus einem Netzwerk von Türmen besteht, die GPS-Signale empfangen und ein korrigiertes Signal durch Beacon-Sender übertragen. Um das korrigierte Signal zu erhalten, müssen Benutzer zusätzlich zu ihrem GPS einen differentiellen Beacon-Empfänger und eine Beacon-Antenne haben.,

Andere GPS-Systeme

Es gibt andere ähnliche Systeme wie GPS auf der Welt, die alle als Global Navigation Satellite System (GNSS) klassifiziert sind. GLONASS ist ein von Russland gebautes Satellitenkonstellationssystem. Die Europäische Weltraumorganisation schafft Galileo, während China BeiDou schafft. Die meisten Garmin-Empfänger verfolgen sowohl GLONASS als auch GPS und einige sogar BeiDou. Sie können eine zuverlässigere Lösung erwarten, wenn Sie mehr Satelliten verfolgen. Sie könnten fast 20 mit neueren Garmin-Produkten verfolgen.,

Das GPS-Satellitensystem

Die 31 Satelliten, aus denen derzeit das GPS-Weltraumsegment besteht, umkreisen die Erde etwa 12.000 Meilen über uns. Diese Satelliten bewegen sich ständig und bilden in weniger als 24 Stunden zwei vollständige Umlaufbahnen. Sie fahren mit Geschwindigkeiten von etwa 7.000 Meilen pro Stunde. Kleine Raketenbooster halten jeden Satelliten auf dem richtigen Weg.

Hier einige weitere interessante Fakten zu den GPS-Satelliten:

• Der offizielle USDOD-Name für GPS lautet NAVSTAR
• Der erste GPS-Satellit wurde 1978 gestartet.,
• 1994 wurde eine vollständige Konstellation von 24 Satelliten erreicht.
• Jeder Satellit ist für eine Lebensdauer von etwa 10 Jahren gebaut. Ersatz wird ständig gebaut und in die Umlaufbahn gebracht.
• Ein GPS-Satellit wiegt etwa 2.000 Pfund und ist etwa 17 Fuß über mit den Sonnenkollektoren verlängert.
• GPS-Satelliten werden mit Sonnenenergie betrieben, verfügen jedoch im Falle einer Sonnenfinsternis über Backup-Batterien an Bord.
• Sendeleistung beträgt nur 50 Watt oder weniger.

Was ist das signal?

GPS-Satelliten übertragen mindestens 2 Low-Power-Funksignale., Die Signale bewegen sich durch Sichtlinie, was bedeutet, dass sie durch Wolken, Glas und Kunststoff gehen, aber nicht durch die meisten festen Objekte wie Gebäude und Berge gehen. Moderne Empfänger sind jedoch empfindlicher und können normalerweise durch Häuser verfolgen.

Ein GPS-Signal enthält 3 verschiedene Arten von Informationen:

• Pseudorandom-Code ist ein ID-Code, der identifiziert, welcher Satellit Informationen sendet. Sie können sehen, von welchen Satelliten Sie Signale erhalten, auf der Satellitenseite Ihres Geräts.,
• Ephemeride-Daten werden benötigt, um die Position eines Satelliten zu bestimmen und geben wichtige Informationen über den Zustand eines Satelliten, aktuelles Datum und Uhrzeit.
• Almanach-Daten teilen dem GPS-Empfänger mit, wo sich jeder GPS-Satellit zu jeder Tageszeit befinden soll, und zeigen die Orbitalinformationen für diesen Satelliten und jeden anderen Satelliten im System an.

GPS Signal Fehler Quellen

Faktoren, die beeinflussen können GPS signal und genauigkeit umfassen die folgenden:

• Ionosphäre und troposphäre verzögerungen: Satellite signale langsam, wie sie pass durch die atmosphäre., Das GPS-System verwendet ein eingebautes Modell, um diese Art von Fehler teilweise zu korrigieren.
• Signalmultipath: Das GPS-Signal kann Objekte wie hohe Gebäude oder große Gesteinsoberflächen reflektieren, bevor es den Empfänger erreicht, was die Fahrzeit des Signals erhöht und Fehler verursacht.
• Empfängertaktfehler: Die eingebaute Uhr eines Empfängers kann leichte Zeitfehler aufweisen, da sie weniger genau ist als die Atomuhren von GPS-Satelliten.
• Orbitalfehler: Der gemeldete Standort des Satelliten ist möglicherweise nicht genau.,
• Anzahl der sichtbaren Satelliten: Je mehr Satelliten ein GPS-Empfänger „sehen“ kann, desto besser ist die Genauigkeit. Wenn ein Signal blockiert wird, können Positionsfehler oder möglicherweise gar kein Positionslesen auftreten. GPS-Einheiten funktionieren normalerweise nicht unter Wasser oder unter der Erde, aber neue hochempfindliche Empfänger können einige Signale verfolgen, wenn sie sich in Gebäuden oder unter Baumschutz befinden.
• Satellitengeometrie / – schattierung: Satellitensignale sind effektiver, wenn sich Satelliten in weiten Winkeln zueinander befinden und nicht in einer Linie oder engen Gruppierung.
• Selektive Verfügbarkeit: Die USA, Das Verteidigungsministerium hat einmal selektive Verfügbarkeit (SA) auf Satelliten angewendet, wodurch Signale weniger genau sind, um zu verhindern, dass „Feinde“ hochgenaue GPS-Signale verwenden. Die Regierung schaltete SA im Mai 2000 aus, was die Genauigkeit ziviler GPS-Empfänger verbesserte.