Kompendium der Verkehrstelematik - Technische Hochschule Wildau

Fahrzeugsensorik 05410
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auf sechs Umlaufbahnen in 20.200 km Höhe um die Erde
kreisen (Raumsegment). Kontrolliert wird das System von
einer Militärbasis in Colorado Springs, die die Funktionsund
Genauigkeitsparameter überprüft und für einen konsistenten
Informationsstrom innerhalb des Systems sorgt
(Kontrollsegment).
Das System ist passiv ausgelegt, d. h. die im Nutzersegment
eingesetzten Empfänger benötigen zur Positionsberechnung
keine bidirektionale Verbindung zu einem oder mehreren
Satelliten [6].
2.1.1 Positionsbestimmung
Das Grundprinzip der Positionsrechnung durch GPS beruht
auf der Triangulation von Standlinien zwischen dem Nutzerempfänger
und mehreren Satelliten. Die Basisinformationen
sind dabei der Abstand zwischen Empfänger und
Satellit sowie die Position des Satelliten im Raum. Die drei
Unbekannten der Nutzerposition x, y und z in einem erdfesten
Koordinatensystem sowie die Uhrzeit des Empfängers t
als vierte Unbekannte lassen sich aus dem kontinuierlichen
Empfang von vier Satelliten bilden.
Die Laufzeit des Signals zwischen Satellit und Empfänger
läßt sich anhand eines Vergleichs beider internen Uhren bilden.
Die Modulation des Satellitenfunkträgers ist synchronisierfähig,
d. h. es ist eine eindeutige Zuordnung zwischen
Sendezeitpunkt des Satelliten und Empfangszeitpunkt möglich.
Die Entfernung ergibt sich aus der Multiplikation der
Laufzeit mit der Lichtgeschwindigkeit. Die Position des Satelliten
läßt sich aus dem Datensignal bestimmen, das die
Flugbahn in Form von keplerschen Bahnparametern enthält.
3. Akt.-Liefg. Februar 99 © Kompendium der Verkehrstelematik