Flottenüberwachung: Wie funktioniert die GPS-Ortung

Haben Sie schon einmal überlegt, wie GPS-Ortung funktioniert? Warum ist GPS-Tracking überhaupt möglich? Welche Bedingungen müssen erfüllt sein, damit ein GPS-Fahrzeugortungssystem Position, Richtung und Geschwindigkeit Ihrer Flotte bestimmen kann?

Was bedeutet GPS?

Das GPS-System (ang. Global Positioning System; dt. Globales Positionsbestimmungssystem) oder eigentlich NAVSTAR-GPS (NAVigation System with Timing And Ranging) ist ein satellitengestütztes Navigationssystem, das seit den 1970er Jahren von den USA, zuerst für militärische Zwecke, entwickelt wurde. Offiziell wird das System erst seit 17. Juli 1995 betrieben.

Die Russen sowie auch Chinesen haben eigene Navigationssysteme entwickelt. Das russische System heißt GLONASS und das Chinesische – BeiDou und beide sind für die zivile Nutzung freigegeben. In der EU wird dagegen das Galileo-System entwickelt, welches seit dem 15. Dezember 2016 zugänglich ist.

Ein weltweit vorherrschende Navigationssystem ist zurzeit das US-amerikanische GPS-System.

Funktionsweise der GPS-Ortung

Personen, Fahrzeuge bzw. andere Verkehrsmittel, Maschinen sowie auch Gegenstände, die mit einem GPS-Empfänger ausgestattet werden, können rund um die Uhr geortet werden. Man kann ihre metergenaue Position, Richtung und Geschwindigkeit bestimmen. Wie funktioniert das?

Im Weltraum, in der Erdumlaufbahn in einer Höhe von ca. 20 000 Kilometern befinden sich 24 kostenfrei nutzbaren Satelliten, die codierte Radiosignale und dadurch Informationen über ihre Position, Uhrzeit und Umlaufbahn mit Lichtgeschwindigkeit aussenden. Die Funktionsweise der Ortungsfunktion kann in groben Zügen folgendermaßen erklärt werden:

1. Aus den Laufzeiten der Signale, die mindestens von 4 GPS-Satelliten ausgestrahlt werden, können die GPS-Empfänger ihre Position sowie auch Geschwindigkeit berechnen. Natürlich mit je mehr Satelliten ein GPS-Gerät Kontakt hat, desto genauer kann ihre Position sowie die Geschwindigkeit bestimmt werden. Heutzutage kann das System die Position des GPS-Empfängers auf mehr als 10 Meter genau bestimmen.
2. Die GPS-Empfänger empfangen Signale von Satelliten und vergleichen die Uhrzeit ihrer Aussendung mit der Uhrzeit ihres Eingangs. Aufgrund der Position einzelner Satelliten sowie des Uhrzeitvergleichs werden Entfernungskreise errechnet. Der Ort, wo sich die Entfernungskreise überschneiden, ist gleichzeitig der Ort, wo sich gerade der GPS-Empfänger befindet.
3. Die erhaltenen Positionsdaten werden von einem GPS-Sender an den Server und dann an das GPS-Fahrzeugortungssystem übermittelt.Die Daten werden vom System gespeichert und der Benutzer erhält sie in Form eines Berichts oder einer Landkarte mit markierten Orten, wo sich zu diesem Zeitpunkt einzelne Fahrzeuge befinden.

Die GPS-Ortung erfolgt also durch die Erkennung von Signalen, die die GPS-Satelliten ermitteln. Die GPS-Ortung ist demzufolge dank der Satelliten, Kontrollstationen, die die Satellitenbahnen und Uhrzeiten ermitteln und korrigieren, sowie GPS-Geräten möglich, die die erhaltenen Informationen bearbeiten und dem Benutzern übermitteln.

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