WAS IST GPS?
Das Global Positioning System (GPS) ist ein Navigations- und Ortungswerkzeug. GPS wurde 1973 vom US-Verteidigungsministerium entwickelt und war ursprünglich darauf ausgelegt, Soldaten und Militärfahrzeugen, Flugzeugen und Schiffen dabei zu helfen, ihre Standorte weltweit genau zu bestimmen. Heutzutage hat sich die Verwendung von GPS auf die kommerzielle und die wissenschaftliche Welt ausgeweitet. Kommerziell wird GPS als Navigations- und Positionierungswerkzeug in Flugzeugen, Booten, Autos und für fast alle Freizeitaktivitäten im Freien wie Wandern, Angeln und Kajakfahren verwendet. In der wissenschaftlichen Gemeinschaft spielt GPS eine wichtige Rolle in den Geowissenschaften. Meteorologen verwenden es für Wettervorhersagen und globale Klimastudien; und Geologen können es als hochgenaue Vermessungsmethode und in Erdbebenstudien verwenden, um tektonische Bewegungen während und zwischen Erdbeben zu messen.
GESCHICHTE DES GPS:
Verteidigungsministerium (DOD), Ivan Getting und dem Massachusetts Institute of Technology (MIT). Ursprünglich aus 11 umlaufenden Satelliten bestehend, wurde das GPS – offizieller Name NAVSTAR (Navigation System with Timing And Ranging) – 1978 vom DOD ausschließlich für militärische Zwecke eingeführt. Die Idee für das System begann viel, viel früher. Tatsächlich lässt sich die Grundidee der GPS-Navigation Jahrhunderte zurückverfolgen bis zum ersten Entdecker, der die Frage stellte: “Wo bin ich?” Die Technologie der GPS-Geschichte entstand jedoch erst in den 1950er Jahren.
1957 schickte Russland einen Satelliten (Sputnik) ins All. Nach dem Start stellten MIT-Forscher fest, dass Sputniks Funksignal in der Stärke schwankte, als es um den Planeten kreiste. Als es sich ihrer Position näherte, nahm die Signalstärke zu. Als der Satellit die Position der MIT-Forscher verließ, nahm die Signalstärke ab. Aus dieser Zunahme und Abnahme des Funksignals konnten die MIT-Forscher die exakte Umlaufbahn von Sputnik bestimmen. Diese Erkenntnis, dass Funksignale von einem Satelliten oder “künstlichen Stern” unterschiedliche Positionen auf dem Boden bestimmen können, war wirklich die Startrampe des GPS-Systems.
Doch schon vorher wurde die Saat für die GPS-Technologie gelegt. 1951 promovierte Dr. Ivan Getting, Absolvent eines MIT-Studenten und Rhodes-Stipendiaten aus Oxford. in der Astrophysik zur Verwendung bei Raytheon. Die Luftwaffe forderte ein Leitsystem für eine geplante Interkontinentalrakete, die über die Eisenbahn fährt. Als Antwort auf diese Anfrage entwickelte Dr. Getting das erste dreidimensionale Ortungssystem, das auf der Ankunftszeitdifferenz basiert. Dieses System wurde zur Grundlage für das zukünftige GPS.
Der Einsatzabschnitt der GPS-Geschichte begann 1973 mit der Entscheidung, ein Satellitennavigationssystem auf Basis bestehender Technologie der U. S. Air Force und der U. S. Navy zu entwickeln. Das System durchlief in den nächsten drei Jahren umfangreiche Tests. 1977 wurden die ersten Sender auf der Erdoberfläche installiert und getestet – obwohl noch keine Satelliten gestartet wurden. Die Sender wurden als Pseudolites (Pseudo-Satelliten) bezeichnet.
Zwischen 1978 und 1985 wurden elf Satelliten ins All geschossen und in Position gebracht. 1979 wurde die Entscheidung getroffen, die Anzahl der Satelliten auf 18 zu erhöhen. 1980 wurde der erste Block-I-Satellit gestartet. Dieser “Vogel” verfügte über Sensoren, die speziell zur Erkennung von Atomexplosionen entwickelt wurden, und wurde in die Umlaufbahn gebracht, um die Einhaltung des Abkommens von 1963 mit den Vereinigten Staaten über den Verzicht auf Atomtests durch die Sowjetunion zu überwachen.
Ebenfalls 1980 wurden die an Bord befindlichen Atomuhren, die genauesten Zeitmesser der Welt, aktiviert. Von Physikern entwickelte Atomuhren messen die Zeit anhand der Änderung der Energieniveaus von Elektronen. Diese Uhren sind stabil, kontinuierlich und auf eine Nanosekunde oder eine Milliardstel Sekunde genau.
1983 war das GPS nicht mehr nur ein militärisches System, sondern wurde der Öffentlichkeit zugänglich gemacht. Präsident Ronald Reagan hat das GPS-System als Reaktion auf eine Tragödie mit einem Zivilflugzeug freigegeben. Flug 007 der Korean Airline ging über sowjetischem Territorium verloren und wurde von sowjetischen Jägern abgeschossen. 1986 stoppte die Tragödie des Challenger-Space-Shuttles die Starts von Space-Shuttles und verzögerte dadurch das GPS-System, weil Shuttles die neuen Block-II-Satelliten transportieren sollten. Schließlich wurden Delta-Raketen, die ursprünglichen Transportmittel, wieder eingesetzt, um die Satelliten zu starten, und 1988 wurde die Entscheidung getroffen, die Anzahl der Satelliten auf 24 zu erhöhen, da die Funktionalität mit 18 Satelliten immer noch begrenzt war.
Obwohl das GPS-System zur öffentlichen Nutzung zur Verfügung stand, wurde die Nutzung durch die Öffentlichkeit während des ersten Golfkriegs 1990 vorübergehend deaktiviert, da das Militär mehr Empfänger benötigte. Die öffentliche Nutzung kehrte 1993 zusammen mit der Entscheidung zurück, dass das GPS-System der ganzen Welt kostenlos zur Verfügung stehen würde. Die volle Betriebskapazität (FOC) wurde im Juli 1995 mit der Platzierung und Aktivierung des letzten der 24 Satelliten erreicht.
Seit 1995 hat sich die GPS-Geschichte erheblich technologisch weiterentwickelt. Es wurden mehr Satelliten in die Umlaufbahn gebracht, wodurch Both Verfügbarkeit und Genauigkeit. Zuvor konnte GPS ein Objekt innerhalb von 100 Metern lokalisieren. Diese Genauigkeit verbesserte sich auf das Auffinden von Objekten innerhalb von 10-15 Metern und kann derzeit in einigen Fällen innerhalb von Zentimetern gemessen werden. Die Verfügbarkeit verbesserte sich von der Nutzung im Militär und den positionserforderlichen Industrien der Luftfahrt, der nautischen Navigation und der Landvermessung, um viele persönliche Anwendungen einzuschließen. Mit einem ziemlich preiswerten Empfänger verwenden Arbeitgeber GPS, um ihre Fahrzeugflotte zu verfolgen, Eltern verwenden das System, um kleine Kinder und ungehorsame Teenager im Auge zu behalten, und Tierliebhaber verwenden es, um ihre Hunde im Auge zu behalten.