Trilateration ist eine mathematische Technik, die von einem GPS-Gerät (Global Positioning System) verwendet wird, um die Position, Geschwindigkeit und Höhe des Benutzers zu bestimmen. Durch den ständigen Empfang und die Analyse von Funksignalen von mehreren GPS-Satelliten und die Anwendung der Geometrie von Kreisen, Kugeln und Dreiecken kann ein GPS-Gerät die genaue Entfernung oder Entfernung zu jedem verfolgten Satelliten berechnen.
Wie Trilateration funktioniert
Trilateration ist eine ausgeklügelte Version der Triangulation, obwohl sie in ihren Berechnungen keine Winkelmessung verwendet. Daten von einem einzelnen Satelliten liefern einen allgemeinen Standort eines Punktes innerhalb eines großen kreisförmigen Bereichs auf der Erdoberfläche. Durch das Hinzufügen von Daten von einem zweiten Satelliten kann das GPS die spezifische Position dieses Punktes auf eine Region eingrenzen, in der sich die beiden Bereiche der Satellitendaten überschneiden. Das Hinzufügen von Daten von einem dritten Satelliten liefert eine genaue Position des Punktes auf der Erdoberfläche.
Alle GPS-Geräte benötigen drei Satelliten für eine genaue Positionsberechnung. Daten von einem vierten Satelliten – oder sogar von mehr als vier Satelliten – erhöhen die Genauigkeit der Position des Punktes weiter und ermöglichen auch die Berechnung von Faktoren wie der Höhe oder, im Fall von Flugzeugen, der Höhe. GPS-Empfänger verfolgen routinemäßig vier bis sieben Satelliten gleichzeitig und verwenden Trilateration, um die Informationen zu analysieren.
Bottom Line
Das US-Verteidigungsministerium unterhält die 24 Satelliten, die weltweit Daten übertragen. Ihr GPS-Gerät kann mit mindestens vier Satelliten in Kontakt bleiben, egal wo Sie sich auf der Erde befinden, selbst in bewaldeten Gebieten oder großen Metropolen mit hohen Gebäuden. Jeder Satellit umkreist die Erde zweimal täglich und sendet regelmäßig Signale aus einer Höhe von etwa 12.500 Meilen zur Erde. Satelliten werden mit Solarenergie betrieben und haben Backup-Batterien.
Wenn ein GPS ausfällt
Wenn ein GPS-Navigator unzureichende Satellitendaten empfängt, weil er nicht genügend Satelliten verfolgen kann, schlägt die Trilateration fehl. Hindernisse wie große Gebäude oder Berge können ebenfalls schwache Satellitensignale blockieren und die genaue Berechnung des Standorts verhindern. Das GPS-Gerät weist den Benutzer auf irgendeine Weise darauf hin, dass es keine korrekten Positionsinformationen liefern kann.
Satelliten können auch vorübergehend ausfallen. Signale können sich beispielsweise aufgrund von Faktoren in der Troposphäre und Ionosphäre zu langsam bewegen. Signale können auch bestimmte Formationen und Strukturen auf der Erde anpingen und einen Trilaterationsfehler verursachen.
GPS-Technologien und -Systeme der Regierung
GPS wurde 1978 mit dem Start des ersten globalen Positionierungssatelliten eingeführt. Es wurde bis in die 1980er Jahre ausschließlich von der US-Regierung kontrolliert und genutzt. Die gesamte Flotte von 24 von den USA kontrollierten aktiven Satelliten kam erst 1994 zum Einsatz.
Ein GPS-Gerät sendet keine Daten an Satelliten. GPS-Geräte wie Smartphones, die mit dieser Technologie ausgestattet sind, können auch Telefonsysteme wie Mobilfunkmasten und -netzwerke sowie Internetverbindungen verwenden, um die Standortgenauigkeit weiter zu verbessern. Bei Verwendung dieser beiden letztgenannten Systeme kann ein GPS-Gerät Daten an diese Systeme senden.
Da das GPS-Satellitensystem der US-Regierung gehört und den Zugang zum Netzwerk selektiv verweigern oder einschränken kann, haben andere Länder ihre eigenen GPS-Satellitennetzwerke entwickelt. Dazu gehören:
- Chinas Navigationssatellitensystem BeiDou
- Russlands globales Satellitennavigationssystem (GLONASS)
- Das Positionierungssystem Galileo der Europäischen Union
- Indiens indisches regionales Navigationssatellitensystem (IRNSS), auch bekannt als NAVIC
FAQ
Wie sch alte ich GPS auf meinem Handy aus?
Um das GPS auf Ihrem Gerät zu deaktivieren, deaktivieren Sie die Ortungsdienste. Wenn Sie Ortungsdienste deaktivieren, können Sie möglicherweise bestimmte Apps nicht verwenden. Sie können Enhanced 911 nicht deaktivieren, die Funktion in allen Telefonen, die Notrufzentralen verwenden, um Personen im Falle eines Unfalls zu finden.
Wie finde ich meine GPS-Koordinaten auf meinem Telefon?
Setzen Sie in Google Maps eine Standortmarkierung, um die GPS-Koordinaten auf der Karte anzuzeigen. Leider zeigt Apple Maps keine GPS-Koordinaten an, aber es gibt GPS-Wander-Apps, die Standortinformationen liefern.
Was ist ein GPS-Tracker?
GPS-Tracker sind Geräte, die Standortdaten verfolgen und melden. Unternehmen verwenden sie, um Firmenfahrzeuge zu verfolgen, und es gibt kommerzielle Fahrzeuge, mit denen Eltern jugendliche Fahrer verfolgen können. Einige GPS-Tracker geben sogar Echtzeitwarnungen aus, wenn ein Fahrer zu schnell fährt oder von einem bestimmten Bereich abweicht.
Was ist unterstütztes GPS?
Assisted GPS, auch bekannt als AGPS, sammelt Standortinformationen von Mobilfunkmasten (anstelle von Satelliten), um die Genauigkeit von GPS auf Mobilgeräten zu verbessern. Gebäude können GPS-Satellitensignale behindern, daher ist manchmal AGPS erforderlich, um Ihren Standort zu bestimmen.
