GPS- das Global Positioning System

Beschreibung / Inhalt
Das Dokument beschäftigt sich mit GPS, dem Global Positioning System. Es wird erklärt, dass GPS ein spezielles Satellitenfunknavigationssystem ist, welches aus 24 Satelliten und Kontrollstationen auf der Erde besteht. Die Aufgabe von GPS ist es, zu jeder Zeit auf jedem Punkt der Welt und bei jedem Wetter Angaben über die genaue dreidimensionale Position (Länge, Breite, Höhe) sowie Geschwindigkeit und Zeit zu machen. Das System wurde ab 1973 vom amerikanischen Verteidigungsministerium entwickelt und hat seinen Ursprung im Kalten Krieg, da es militärischen Zwecken dient, wie der Steuerung von Raketen aus sicherer Distanz.

Das System gliedert sich in drei Bereiche: das Space-Segment, Ground-Segment und User-Segment. Das Space-Segment ist die Gesamtheit der verfügbaren Satelliten und stationiert im Weltall, während das Ground-Segment die Kontrollstationen auf der Erde umfasst, die die Satelliten überwachen und ausrichten. Das User-Segment besteht aus den Empfängern, welche die genaue Position bestimmen können.

Die Funktionsweise von GPS beruht darauf, dass die GPS-Satelliten ihre genaue Position und Uhrzeit mit elektromagnetischen Wellen auf Erde senden. Wenn man eine genaue Uhr hat, kann man anhand der Laufzeit der elektromagnetischen Wellen von Satellit zu Empfänger die Distanz s zu Satellit berechnen und damit die Position bestimmen. In der Praxis gibt es allerdings Probleme, wie zum Beispiel die Mehrfachreflexion von elektromagnetischen Wellen in der Nähe von elektrischen Anlagen oder Sendern, was das Ergebnis verfälschen kann. Die Wahl eines geeigneten Antennenstandortes kann dieses Problem lösen, da nicht überall ein gleichzeitiger Empfang von vier Satelliten möglich ist.

Das Dokument beschäftigt sich außerdem mit der Geschichte der Positionsbestimmung und den anderen Satellitennavigationssystemen Glonass und Galileo als Antwort aus Europa auf das amerikanische GPS. Insgesamt bietet das Dokument eine umfassende Einführung in das Thema GPS und gibt einen Einblick in die Funktionsweise und Einsatzbereiche des Systems.
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Auszug aus Referat
GPS Gliederung 1. Begriffserläuterung 2. Die Geschichte der Positionsbestimmung 3. Die Entstehung von GPS 4. Der Aufbau des Systems 4.1. Das Space- Segment Das Ground- Segment Das User- Segment5. Die Funktionsweise von GPS 5.1. Technischer Hintergrund 5.1.1.Atomuhren 6. Probleme in der Praxis 6.1. Mehrfachreflexion nicht kalkulierbare Faktoren 6.2. Störsignale Erhöhung der Genauigkeit mittels DGPS 7. GPS in der Praxis 7.1. Militärische Anwendung 7.2. Vermessungswesen 7.3. Straßenverkehr 7.4. Zeitmessung 8. andere Satellitennavigationssysteme 8.1. Glonass, ein Produkt des kalten Krieges 8.2. Galileo, die Antwort aus Europa 9. Quellenangabe von Sebastian Viereck GPS- das Global Positioning System 1. Begriffserläuterung (Was ist GPS eigentlich?) Frage an die Schüler WAS IST GPS? nach Microsoft ENCARTA : spezielles Satellitenfunknavigationssystem , welches aus 24 Satelliten und Kontrollstationen auf Erde besteht Aufgabe: soll zu jeder Zeit auf jedem Punkt der Welt und bei jedem Wetter Angaben über eine genaue dreidimensionale Position (Länge, Breite, Höhe) sowie Geschwindigkeit und Zeit machen kurz: Bestimmung der Position eines Objektes 2. überblick über die Geschichte der Positionsbestimmung (Was war vor GPS?) Mit was kann man sich orientieren auf der Erde? Situation: auf hoher See und orientieren, wie? erstes Mittel : Position von Sternen und Planeten zur Orientierung Sonnenstand unter Berücksichtigung von Tages- und Jahreszeità Schluss auf Himmelsrichtung erster Kompass um ...
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