GPS - Global Positioning System

Für militärische Zwecke wurde von den Vereinigten Staaten das U.S. NAVSTAR Global Positioning System (GPS) entwickelt. Es soll einzelnen Soldaten und Fahrzeugen genaue Navigation beziehungsweise Ortsbestimmung in unbekanntem Gelände (z. B. in der Wüste von Irak oder Kuwait) ermöglichen und zu sonstigen (Steuerungs-)zwecken dienen - welche genau ist natürlich geheim, jedoch ohne große Probleme zu erraten. Das GPS-System ist seit mehreren Jahren auch für zivile Nutzer verfügbar.

Es basiert auf einer Vielzahl von um die Erde kreisenden Satelliten. Je mehr Satelliten "sichtbar" sind – je freier die Sicht nach oben ist – desto genauer kann die eigene Position bestimmt werden. Zusätzlich liefert das System auch noch die Höhe über dem Meeresspiegel und die genaue Uhrzeit.

Zivil eingesetzt wird es z. B. auf dem zur Feuerwehr Konstanz gehörendem Feuerlöschboot (FLB), teilweise bereits beim Rettungsdienst und in allen Autonavigationssystemen. Viele Segler, Hobbyflieger und Wanderer nutzen es ebenfalls zur Unterstützung ihres Hobbys. Zwischenzeitlich überwiegt die zivile gegenüber der militärischen Nutzung.

Zivile Satelliten-Navigation genauer als 20 Meter

Überraschend verfügte nun der amerikanische Präsident Bill Clinton die Abschaltung der so genannten "Selective Availability" (SA) mit Wirkung ab null Uhr Washingtoner Zeit am 2. Mai 2000. Die SA diente in der Vergangenheit dazu, für zivile Anwender die Genauigkeit der Navigation per GPS im Bereich von etwa 200 Metern (in der Ebene sowie Höhe über NN) zu halten – für Präzisionsanflüge bei Nebel auf Flughäfen beispielsweise ein unakzeptabler Wert. Wenn die Landebahn nämlich tatsächlich 150 Meter höher liegt als sie gemäß GPS sein sollte, kann sich jeder vorstellen, welche Arbeit die Kollegen von der Flughafenfeuerwehr haben.

Ein anderes Beispiel: Für den Schlauchturm der Wache Steinstraße haben wir mittels GPS die geographische Position vor Abschaltung der SA ermittelt. Diesen Wert haben wir in die elektronische Karte TOP50 des Landesvermessungsamtes Baden-Württemberg übertragen. Ergebnis: der Schlauchturm steht auf der anderen Seite des Seerheincenters – mitten im Kreuzungsbereich Jahnstraße und Allmannsdorfer Straße.

Mit der Abschaltung der SA können nun auch private Nutzer per Satellit auf weniger als 20 Metern genau navigieren. Meist ist die Genauigkeit besser als 5 Meter.

Natürlich kann jederzeit der GPS-Empfang in bestimmten Regionen der Erde abgeschaltet werden, um beispielsweise Kriegsparteien einen Teil ihrer Orientierungsmöglichkeiten zu nehmen. Im Bedarfsfall dürfte es auch wahrscheinlich sein, dass die SA einfach wieder aktiviert wird. Systembedingt wird die Messgenauigkeit sowieso oberhalb der 60. Breitengrade schlechter. Auch gibt es immer wieder Lücken im Versorgungsbereich. So war etwa im Juni 2000 in Norditalien in einem Bereich von etwa 40*40 km kein GPS-Empfang möglich.

Das Trefferbild von GPS-Signalen mit und ohne SA verdeutlicht den Gewinn an Genauigkeit. Deutlich ist der Abschaltzeitpunkt zu erkennen. Y-Achse: Abweichung in Meter, X-Achse: Uhrzeit Quelle: http://www.igeb.gov/sa/diagram.shtml

Bereits 1996 wurde die Forderung der Industrie laut, die SA abzuschalten, da der kalte Krieg beendet war. Damals versprach die US-Administration, dies spätestens in 10 Jahren – also 2006 zu verwirklichen. Gründe für das vorzeitige Abweichen von dieser Planung wurden nicht mitgeteilt. Dass sich rund um die zivile Nutzung von GPS zwischenzeitlich ein enormer Markt entwickelt hat und dass ein vergleichbares europäisches Navigationssystem in den nächsten Jahren in Betrieb gehen soll, steht mit dieser Entscheidung natürlich nicht im Zusammenhang.

Was hat das Ganze mit der FFK zu tun?

Auf dem Bodensee beziehungsweise im Seerhein kann der Schiffsführer das FLB durch die genaueren Angaben besser navigieren. Die derzeitige Steueranlage lässt allerdings kein Kursfahren zu.

Wie schon ausgeführt, wird GPS bereits in vielen Navigationssystemen eingesetzt. Dem Fahrer weist es den schnellsten Weg. In Flächengemeinden mit ähnlichen Flur-, Gehöft- und Straßennamen schließt es Fahrten zum ähnlich klingenden, aber leider falschen Ziel aus. Die Einsatzleitstelle kann durch Datentelegramme – ähnlich FMS – die genaue Position der Einsatzfahrzeuge ermitteln und so das zeitlich beziehungsweise räumlich nächste Fahrzeug alarmieren. Auf der Interschutz in Augsburg waren entsprechende Lösungen zu finden.

Elektronische Landkarten (wie Top50) verfügen häufig über eine GPS-Schnittstelle. Der vom GPS-Empfänger ermittelte Standort kann direkt in die Karte auf dem Notebook eingetragen werden. Ebenfalls kann die zurückgelegte Strecke auf der Karte markiert werden. Mittels GPS ist auch ein Ziel an einer kleinen Gemeindeverbindungsstraße im Hegau für den ortsunkundigen Fahrer aus Konstanz kein Problem mehr. Wie eine UTM-Koordinate richtig auf eine Karte übertragen wird ist in dem Fall auch nebensächlich.

Mittlerweile sind für spezielle Anwendungsbereiche entsprechend ausgestattete GPS-Empfänger verfügbar. So z. B. für Bergsteiger und Wanderer. Auch sind GPS-Empfänger (sogenannte Mapper) erhältlich, in die je nach Bedarf zusätzlich mehr oder weniger detailreiche Karten bestimmter Regionen geladen werden können. Diese ersetzen dann für diesen Zweck das separate Notebook.

In den USA muss ab 2002 jedes neue Handy bei einem Notruf seinen genauen Standort mitteilen. Eine Lösung wäre, zwangsweise jedes Handy mit einem GPS-Empfänger auszustatten, der dann bei einem Notruf automatisch die aktuelle Position mit überträgt.

Ähnliche Überlegungen – allerdings "nur" als auf freiwilliger Basis und gegen entsprechendes Geld – gibt es auch bei europäischen Automobilherstellern. Über Navigationssysteme ist der genaue Standort ja bereits bekannt. Und in immer mehr Fahrzeuge wird ein Autotelefon fest eingebaut oder das Telefon ist bereits in das Autoradio integriert. Es fehlt also "nur" noch die Schnittstelle zwischen GPS und Telefon.

NB: Im Laufe des Jahres 2001 ist in Deutschland mit der Einführung von GSM-Telefonen mit integriertem GPS-Empfänger zu rechnen.

Autor: Thomas Maisl

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