In dieser Facharbeit soll das GPS (Globales Positionssystem) auf die mathematischen Berechnungen bei der Ortung hin untersucht werden. Aufgrund der Komplexität und der Vielzahl an Einflüssen, die bei der GPS-Ortung eine Rolle spielen, beschränke ich mich auf die dreidimensionale Positions- und die Geschwindigkeitsbestimmung. Außerdem soll die Funktionsweise und die Struktur des GPS deutlich werden.
Ich wollte mich mit diesem Thema auseinandersetzen, weil es mich faszinierte, wie man mit 20000 Kilometer entfernt liegenden Satelliten seine Position inzwischen auf den Zentimeter genau bestimmen kann.
Inhaltsverzeichnis
- Einleitung
- Was ist das GPS?
- Leistungen des GPS
- Anforderungen an das GPS
- Der SPS (Standard Positioning Service)
- Der PPS (Precise Positioning Service)
- Offene Möglichkeiten für die Zukunft
- Bestandteile des GPS
- Das Raumsegment
- Das Kontrollsegment
- Das GPS-Nutzer-Segment
- Vierdimensionale Ortung mit dem GPS
- Das Funktionsprinzip des GPS
- Das WGS-84 (World Geodetic System, 1984)
- Ortung mit einem Satelliten bei synchronen Uhren
- Pseudo-Entfernungen
- Ortung mit einem Satelliten bei asynchronen Uhren
- Ortung mit zwei Satelliten
- Vierdimensionale Ortung
- Berechnung der Geschwindigkeit
- Bestimmung durch Ortsveränderung
- Bestimmung durch den Doppler-Effekt
Zielsetzung und Themenschwerpunkte
Diese Facharbeit untersucht das Global Positioning System (GPS) mit Fokus auf die mathematischen Berechnungen der Ortung. Aufgrund der Komplexität wird die Betrachtung auf die dreidimensionale Positions- und Geschwindigkeitsbestimmung beschränkt. Zusätzlich wird die Funktionsweise und Struktur des GPS erläutert.
- Mathematische Grundlagen der GPS-Ortung
- Funktionsweise des GPS-Systems
- Bestandteile des GPS (Raum-, Kontroll- und Nutzersegment)
- Genauigkeit und Leistungsfähigkeit des GPS
- Zukünftige Entwicklungsmöglichkeiten des GPS
Zusammenfassung der Kapitel
Die Einleitung führt in das Thema ein und beschreibt die Zielsetzung der Arbeit. Kapitel 2 erklärt das GPS als satellitengestütztes Navigationssystem. Kapitel 3 behandelt die Leistungen des GPS, die Anforderungen an das System, den Standard Positioning Service (SPS) und den Precise Positioning Service (PPS), sowie zukünftige Entwicklungsmöglichkeiten. Kapitel 4 beschreibt die Bestandteile des GPS: Raumsegment, Kontrollsegment und Nutzersegment. Kapitel 5 befasst sich ausführlich mit der vierdimensionalen Ortung, inklusive der Berechnung der Geschwindigkeit mithilfe von Ortsveränderung und Doppler-Effekt.
Schlüsselwörter
Global Positioning System (GPS), Navigation, Satellitenortung, dreidimensionale Ortung, Geschwindigkeitsbestimmung, Standard Positioning Service (SPS), Precise Positioning Service (PPS), mathematische Berechnungen, WGS-84, Doppler-Effekt, GLONASS.
- Citation du texte
- Waldemar Janzen (Auteur), 2001, Navigation mit Hilfe des GPS, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/103652
