Vergleich - Institut für Kartographie und Geoinformatik

2.1 GPS – Global Positioning System
Genauigkeit erzielbar ist. Im Moment wird das System ständig erweitert und
modernisiert. So besitzt die neuste Generation von Satelliten (Block IIR-M) jeweils ein
weiteres militärisches und ein weiteres ziviles Signal sowie genauere Atomuhren. In der
Planung befinden sich desweiteren Block IIF- und Block IIIR-Satelliten. (kowoma, 2007)
2.1.3 Segmentierung des GPS-Systems
(Welt-)Raumsegment
Als Raumsegment oder auch Weltraumsegment bezeichnet man beim Satellitensystem
GPS die Satelliten und deren Eigenschaften und Funktionen. Die mittlerweile ca. 30
aktiven Satelliten bewegen sich auf Umlaufbahnen in einer Höhe von 20.231 km
innerhalb von 12 Stunden um die Erde. Sie befinden sich auf 6 verschiedenen
Bahnebenen (mit einer Bahnneigung (Inklination) von 55° bezogen auf den Äquator).
Sämtliche Satelliten sind mit hochgenauen Oszillatoren (Genauigkeiten von 10 -12 s bis 10 -
13 s) ausgestattet, die für die Messung der GPS-Zeit (geringfügiger Unterschied zur UTC
(Universal Coordinated Time)) zuständig sind. Die Satelliten senden kontinuierlich
Signale aus, die sich aus der Grundfrequenz von 10,23 MHz ableiten lassen und die
Trägerfrequenzen L 1 (1575,42 MHz) und L 2 (1227,6 MHz) besitzen. Auf der Trägerwelle
von L 1 ist sowohl der P-Code (Precise-Code) als auch der C/A-Code (beides sogenannte
PRN-Codes (Pseudo-Range-Noise-Codes)) moduliert, während auf L 2 nur der P-Code
übertragen wird.
Kontrollsegment
Die Kontrolle über das Satellitensystem hat das US-Verteidigungsministerium. Zu deren
Aufgaben gehören die Bestimmung von GPS-Zeit, die Vorausberechnung von
Ephemeriden und die Übertragung und Speicherung der Korrekturdaten im
Datenspeicher der Satelliten. Hierfür eingerichtet sind: Eine Hauptkontrollstation
(„Master Control Station“, Colorado Springs, USA), 10 weltweit verteilte
Monitorstationen (siehe Abbildung 1) und zahlreiche Bodenantennen. Das Signal eines
Satelliten erreicht so immer mindestens 2 Monitorstationen.
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