Logo Rad-Mallorca.de

GPS-Wissen: Wie funktioniert GPS?

Satelliten umkreisen die Erde
GPS-Satelliten umkreisen die Erde

Was ist GPS?

Stand/Update 10/2018

GPS steht für 'Global Positioning System' und ist ein satellitengestütztes Navigationssystem, welches ursprünglich vom US-Verteidigungsministerium zur weltweiten Positionsbestimmung eingesetzt wurde.

Seit dem Jahr 2000 ist GPS (offiziell NAVSTAR GPS) auch für zivile Zwecke mit ausreichender Genauigkeit verfügbar. Neben der Navigation im PKW, hat sich das System im Outdoor-Bereich, d.h. für Wanderer und Radfahrer, etabliert. Bei den klassischen Outdoor-GPS-Handgeräten hat sich die Firma Garmin als Marktführer durchgesetzt.

Seit etwa 2010 verbreiten sich Android-Smartphones und iPhones mit integrierten GPS-Empfängern rasant. Momentan im Trend liegt der Bereich 'Sport und Training' mit Fitness-Trackern und GPS-Uhren.

Neben der US-amerikanischen Variante, greifen einige GPS-Geräte auch auf das russische GLONASS zurück. Das europäische (nicht militärische) Galileo spielt im praktischen Gebrauch noch kaum eine Rolle.

Dank GPS lässt sich zu jeder Zeit und an fast jedem Ort der genaue Standort ermitteln, für alle weiteren Funktionen (wie Kartendarstellung und Routing) bildet diese Positionsbestimmung die Grundlage.

Trilateration
Trilateration

Wie funktioniert GPS?

Momentan umkreisen ca. 30 GPS-Satelliten die Erde und senden Signale ab.
Der GPS-Empfänger vergleicht dabei die Zeit, zu der das Signal ausgesendet wurde, mit der Zeit, zu der das Signal empfangen wurde. Aus der Zeitdifferenz und der Satellitenposition wird nun die Entfernung des GPS-Geräts vom Satelliten berechnet. Hat man die Signale von 3 Satelliten, kann man mit der sogenannten Trilateration die Position bestimmen. Bis auf 5 m genau ist der Empfang erst ab 4 Satelliten, dann ist es sogar möglich die Höhe zu berechnen.

Was bringt GPS im Outdoorbereich?

GPS ist nicht nur interessant für ambitionierte Mountainbiker, Rennradfahrer oder Bergsteiger, sondern bietet auch für (Rad)Wanderer, Nordic-Walker oder Touristen eine Vielzahl an Vorteilen.

Die Positionsbestimmung und Navigation wird erleichtert.

Mit kompletten GPS-Touren, die als Routen oder Tracks auf die Handgeräte geladen werden, wird die Tour komfortabel und besser planbar. GPS eignet sich auch perfekt zur Trainingssteuerung.

GPS-Geräte erhöhen die Sicherheit: Sollten mal Schwierigkeiten auftreten, kann man z.B. per Handy seine GPS-Koordinaten übermitteln. Die Geräte zeichnen die zurückgelegte Strecke auf und mit der "Trackback"-Funktion ist es möglich seinen Weg zurück zu navigieren.

GPS-Gerät Garmin GPSmap 62s
GPS-Gerät Garmin GPSmap 62s

Wichtige Funktionen der Outdoor-GPS-Geräte

  • Bestimmung der eigenen Position (Koordinaten, auf Karte)
  • Navigation zu einem Ziel (Wegpunkt, Ort, Adresse)
  • Nachfahren/laufen einer Tour (Track aus dem Internet, Routenplanung)
  • Aufzeichnen einer Strecke (Trackverlauf, Höhenprofil, Trainingsdaten)
  • Wegpunkte markieren (eigene Position)
  • Reisecomputer (Anzeige Geschwindigkeit, Tageskilometer, Höhenmeter ...)
  • Sport und Fitness (GPS-Fahrradcomputer und -Sportuhren ...)
guter GPS-Empfang
Bei "freier Sicht" zum Himmel können die Satelliten ungestört empfangen werden.
schlechter GPS-Empfang in einem Tal
In einem engen Tal können nicht alle Satelliten empfangen werden. Dies führt zu schlechtem oder zu keinem Empfang.

Wie genau und wie zuverlässig ist GPS?

Moderne GPS-Geräte gelten als sehr verlässlich. Ein typischer GPS-Empfänger hat eine Genauigkeit von bis zu wenigen Metern. Diese ist davon abhängig, wie viele Satelliten empfangen werden können und in welcher Konstellation sich diese befinden.

GPS ist nahezu wetterunabhängig. Auch bei dichten Wolken und Regen kommt das Signal problemlos auf dem Gerät an. Lediglich starke Schneefälle stören den GPS-Empfang. Schwierigkeiten bzw. gar keinen Empfang hat man in geschlossenen Räumen.
Täler, Wälder oder Bauwerke schwächen den Empfang und somit auch die Genauigkeit.
In dichten Wäldern kann man den Empfang für einige Zeit verlieren oder das Signal wird ungenauer. Auch unmittelbares Fahren oder Laufen an einer Bergwand reduziert die Genauigkeit.

Hinweis:
Alle gerätespezifischen Erläuterungen dieser Seiten beziehen sich auf Outdoor-GPS-Handgeräte der Firma Garmin.
Für die Navigation mit dem Android-Smartphone empfehlen wir unsere Tutorials auf gps4android.de