Einfache Erklärung Wie GPS Funktioniert

Es war einmal vor langer Zeit, da haben deine Vorfahren in den Himmel geschaut, um ihren Standort zu ermitteln. Dann haben wir Falk Citypläne verwendet, erinnerst du dich noch an die? Heute braucht es nur mehr eine magische Technologie, um Fahranweisungen zu erhalten, deinen Picknickort an einen verirrten Freund zu schicken, oder zu erfassen, wie weit du während eines Trainings gegangen bist. Diese Technologie nennt sich GPS und gleich wirst du hinter dessen Geheimnis kommen.
Wusstest du, dass GPS eigentlich eine Erfindung des Militärs war? Die Signale mit der besten Qualität wurden nur für militärische Zwecke verwendet bis zum Mai 2000, als sie für alle Zivilpersonen gratis zugänglich gemacht wurden. GPS ist buchstäblich überall und mittlerweile kann man sogar GPS-Einlagen kaufen, um den Kindern oder Verwandten mit einer Alzheimererkrankung auf der Spur zu bleiben.
ZEITMARKEN:
Kurze Geschichte von GPS 0:29
Wie funktioniert es? 1:35
2-D und 3-D Trilateration 2:56
Berechnungen ausführen 5:21
Und hier ist ein Bonus 8:05


ZUSAMMENFASSUNG:
- Einfach gesagt, GPS ist ein System, das aus drei wesentlichen Teilen besteht: Satelliten, Bodenstationen und Empfängern.
- Bodenstationen verwenden Radare, um herauszufinden, ob Satelliten wirklich dort sind, wo sie sein sollen.
- Das GPS-System besitzt 32 aktive Satelliten, die die Erde umkreisen. 24 davon sind Hauptsatelliten und die übrigen dienen als 8 Notsatelliten, sollte den anderen etwas zustoßen.
- Ein Empfänger auf der Erde muss mindestens 4 Satelliten erkennen, um einen genauen Standort zu berechnen, denn GPS verwendet die Trilaterationsmethode.
- bei der 2D-Trilateration wird der Breitengrad und der Längengrad einer Position auf einer Karte berechnet.
- Bei der 3D-Trilateration ist es mehr oder weniger dasselbe, aber deine Zeichnung wird Kugeln anstatt Kreise enthalten. Eine 3D-Position enthält den Breitengrad, Längengrad und die Höhe.
- GPS-Satelliten senden in bestimmten Intervallen Informationen über ihren Standort und der aktuellen Uhrzeit an einen GPS-Empfänger. Der Empfänger erhält diese Informationen in Form eines Signals.
- GPS-Satelliten besitzen Atomuhren, die die genaueste Uhrzeit haben, aber es wäre unmöglich, diese Uhren in jeden Empfänger einzubauen.
- Die Atomuhren von Satelliten gehen jeden Tag 38 Mikrosekunden vor im Vergleich zu den Uhren auf der Erde. Wenn Wissenschaftler nichts dagegen tun würden, würden die GPS-Standorte jeden Tag um weitere 9,5 km falsch liegen.
- Der Empfänger verfügt auch über einen GPS-Almanach, der genau erfasst, wo dieser und jener Satellit zu jedem Zeitpunkt sein soll.
- GPS bestimmt nicht nur den genauesten Standort von Menschen und Objekten, sondern es sendet auch Zeitsignale aus, die um 10 Milliardstel einer Sekunde genau sind.
- Obwohl es ungemein genau und nützlich ist, führt GPS Menschen manchmal an unerwartete Orte, vor allem auf dem Land.

[brunof]

Die Argumentation am Ende ist falsch. Über GPS wird eine Position ermittelt. Ob sich dort eine befahrbare Straße befindet ermittelt ein Navigationsgerät aus den Kartendaten (nicht aus der GPS Position).

[mr.specialx-tra]

Woher weiss mein gps wie weit ein Satellite weg ist? Wie berechnet sich diese Distanz? Mein gps kennt ja noch nicht meinen Standort. Wie kann es da eine Distanz zum Satelliten berechnen?

[victoriaquarto]

Wow. Das erste sinvolle Video sei ner gefühlten Ewigkeit...

[dostofan]

Eine Sache verstehe ich nicht: Is in meinem Gehirn auch GPS?

[StefanoHolley]

Minute 3: Längen und Breitengrade vertauscht !?

[manfreddorflein]

versteh ich nicht so ganz beim ersten Beispiel gabs doch 2 Überschneidungspunkte und nicht nur einen und es wurde behauptet es gäbe nur einen

[kwemchen]

Wow, was ist bitte mit den Kommentaren los?