Zusammenfassung
Das Kapitel beschreibt einleitend die Anfänge des Global Positioning System GPD/NAVSTAR und zeigt dann dessen Systemparameter auf. Die verschiedenen Dienste der Flotte von Satelliten, die Bahndaten der Flotte und der Datenrahmen der Signale werden beschrieben, gefolgt von der GPS-Signalstruktur und dem Empfang der Signale. Danach folgt eine Erörterung der Fehlerquellen bei der GPS-Ortung und der Generierung des Zeitstandards in den Satelliten.
Ein Abschnitt ist der Signalstörung (Self Jamming and Hostile Jamming) und den Gegenmassnahmen (geschützter GPS-Empfang) gewidmet; eingegangen wird auch auf die Vortäuschung falscher Signale (Spoofing, Meaconing).
Der Empfang der Signale ohne Kenntnis des Codes (mit Codeless Receivers) bei mässigen Fahrgeschwindigkeiten (<100 km/h) wird angesprochen und auf den Genauigkeitsvorbehalt (Selective Availability) eingegangen. Die Chiffrierung der GPS-Signale wird erläutert und abschliessend die Entwicklung von GPS-II zu GPS-III aufgezeigt (ein GPS-Satellit ist in Abb. 7.1 dargestellt).
This is a preview of subscription content, log in via an institution to check access.
Access this chapter
Tax calculation will be finalised at checkout
Purchases are for personal use only
Notes
- 1.
USNRL, United States Naval Research Laboratory; das Forschungslabor der US-Marine, Wa-shington, D.C.
- 2.
Also in Richtung Erdmittelpunkt.
- 3.
Alle Satelliten senden auf der gleichen Frequenz, sodass sich ihre Signale überlagern.
- 4.
Die Non-Return-to-Zero - unterscheidet sich von der klassischen Return-to-Zero-Codierung, bei der das Signal nach jedem Puls („0“ oder „1“) für eine kurze Verweilzeit wieder auf Null zurückkehrt, dadurch, dass das Signal von einem Zustand zum anderen springt, ohne auf Null zurückzukehren.
- 5.
Phased Arrays (Gruppenstrahlantennen) sind Anordnungen von benachbarten Einzelstrahlern (Patches), die in Amplitude und Phase so angesteuert werden, dass sie eine Direktivität (und damit einen Antennengewinn) wie Parabolspiegel erzielen.
- 6.
PNT = Positioning, Navigation, Timing, hier primär GNSS-Dienste.
- 7.
Zurzeit ist nur ein Testsatellit mit der L5-Frequenz ausgerüstet.
- 8.
Einstiegshilfe = Coarse (Signal) Acquisition = C/A.
- 9.
30 dBi Antennengewinn für Antijamming, Footprint 4000 km bei 35°N, Antennendurchmesser 2,7 m.
- 10.
EIRP = Effective to Isotropic Radiated Power, die effektiv zur Rundumstreuung abgestrahlte Leistung.
Literaturhinweise
GPS WORLD, News and Applications of the Global Positioning System, an ADVANSTAR Publication, USA, 2009
The Global Positioning System – Serving the World, http://www.gps.gov, 2009
G.W. Hein, B. Eisfeller, Galileo, Lehrgang 4.03 der Carl Cranz Gesellschaft für technisch-wissenschaftliche Weiterbildung, Wessling bei München, 2009
Wikipedia, http://eu.Wikipedia.org/wiki/GPS_III, aktueller Stand 17. Januar 2009
Global Security.org, GPS III/GPS Block III, http://www.globalsecurity.org/space/systems/gps_3.htm, 17. April 2008
K. Korvach, The Aerospace Corp., J. Dobyne, AIRINC Eng. Services, M. Crew, USAF, C. Miles, FAA, “GPS III Integrity Concept”, ION GNSS 2008, Paper 8, http://www.ion.org/meetings/gnss2008/abstracts.cfm
X. Yu, A. Morrison, SAIC, J. Weiss, Aerospace Corp., M Fitzgibbonds, MITRE, “CRPA DF Test Bed Development and Testing”, ION GNSS 2008, Paper 3, http://www.ion.org/meetings/gnss2008/abstracts.cfm
H. Frühauf, S. Callaghan, “SAASM and Direct P(Y) Signal Acquisition”, GPS World, July, 2002
“Lockheed To Build GPS IIIA With L5 Rising”, GPS World, June 2008
M. Mecham, “Proposing GPS III”, Aviation Week and Space Technology, Sept. 17, 2007
B. Hofmann-Wellenhof, H. Lichtenegger, E. Wasle, GNSS – Global Navigtion Satellite Systems: GPS, GLONASS, Galileo and more, Springer Verlag Wien, 2007
W. Kumm, GPS Global Positioning System, Delius Klasing Verlag, 2000
W. Mansfeld, Satellitenortung und Navigation; Grundlagen und Anwendung globaler Satellitennavigationssysteme, Springer Verlag, 2004
GPS-Solutions, vierteljährliches wissenschaftliches Journal, Springer Verlag, 2009
What is GPS – the Global Positioning System, http://www8.garmin.com/aboutGPS/, 2009
B. Hofmann-Wellenhof, H. Lichtenegger, J. Collins, The Global Positioning System: Theory and Practice, Springer Verlag Wien, 1994
B. Eisfeller, Technology For Precise Dynamic Positioning With GNSS: Theory, Receivers, Results; Institute of Geodesy and Navigation, University FAF Munich; Udine, June 1997
GPS – Global Positioning System – Tutorial, www.trimple.colm/gps/index.shtml, 2009
Meinberg, Systembeschreibung GPS, http://www.meinberg.de/german/info/gps.htm, 2009
F. Schrödter, Satelliten-Navigation, Franzis Verlag, Poing, 1994 (vergriffen und nicht wieder aufgelegt)
Global Positioning System, The Institute of Navigation, Alexandria, Virginia, USA, 1980
H. Dodel, J. Silantiev, I. Skoog, A German/Russian Concept For A Next Generation Navigation Satellite System; First International Radionavigation Conference, Moscow, 1995
Global Positioning System Program – Overview of the GPS Program and Launches, msl.jpl.nasa.gov/program/gps.html
Author information
Authors and Affiliations
Corresponding authors
Rights and permissions
Copyright information
© 2009 Springer-Verlag Berlin Heidelberg
About this chapter
Cite this chapter
Dodel, H., Häupler, D. (2009). GPS/NAVSTAR. In: Satellitennavigation. Springer, Berlin, Heidelberg. https://doi.org/10.1007/978-3-540-79444-8_7
Download citation
DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-540-79444-8_7
Published:
Publisher Name: Springer, Berlin, Heidelberg
Print ISBN: 978-3-540-79443-1
Online ISBN: 978-3-540-79444-8
eBook Packages: Computer Science and Engineering (German Language)