GPS: Grundkonzept und Ursprung
GPS steht für 'Global Positioning System'. Es wurde ursprünglich für das US-Militär in den 1970ern entwickelt. 24 Satelliten umkreisen die Erde und ermöglichen weltweite Ortung.
Signale und Triangulation
Jeder GPS-Satellit sendet Signale aus. GPS-Empfänger nutzen die Laufzeit dieser Signale von mindestens vier Satelliten zur Berechnung der eigenen Position durch Triangulation.
Atomuhren und Genauigkeit
Die Präzision von GPS basiert auf Atomuhren in den Satelliten. Sie ermöglichen eine Genauigkeit der Zeitmessung im Nanosekundenbereich, was für die Positionsbestimmung kritisch ist.
Einfluss von Relativitätstheorie
Ohne Anpassungen durch die Allgemeine Relativitätstheorie, die Zeitdilatation berücksichtigt, würden GPS-Positionsberechnungen täglich um etwa 10 Kilometer abweichen.
Selektive Verfügbarkeit
Bis 2000 wurde GPS-Genauigkeit für zivile Nutzung absichtlich verschlechtert. Dieses 'Selective Availability' wurde aufgehoben, was die Genauigkeit von damals 100m auf etwa 30cm verbesserte.
GPS und Einstein
Ohne Einsteins Relativitätstheorie würde GPS täglich um 10 km abweichen. Verrückt, oder?