GPS-Technologie – Das GPS-System im Einsatz

Mit dem Begriff GPS verbinden die meisten Menschen die Navigation, Tracking ist der Mehrheit bekannt im Zusammenhang mit einer Ortung oder dem Navigationssystem im Auto. Doch GPS kann noch weitaus mehr und ist aus dem Alltag nicht mehr wegzudenken. Viele Funktionen werden mittels GPS-Systemen unterstützt, einige Aufgaben übernimmt die moderne Technologie zwischenzeitlich vollständig und absolut automatisch. Navstar GPS wird stetig entwickelt und verbessert, sodass es immer mehr Bereichen des Alltags zugänglich gemacht werden. Neben GPS, auch GNSS genannt, gibt es noch weitere Systeme, die ähnlich arbeiten, beispielsweise GLONASS, Galileo und Beidou.

Funktionsweise von GPS-Technologie und Ursprung im US-Militär

Der Ursprung von GPS liegt im US-Militär, denn das global positioning system wurde in den 1970er-Jahren vom US-Verteidigungsministerium entwickelt, wo es ab 1985 das alte Satellitennavigationssystem NNS der Marine ablöste. Es fungiert seitdem als globales Navigationssatellitensystem mit dem Positionen bis auf wenige Meter genau geortet werden können. Die Abkürzung GPS steht für die Bezeichnung global positioning system, das bedeutet soviel wie Positionsbestimmungssystem. 

Für die Bestimmung der Position benötigt der Empfänger Signale von mindestens vier Satelliten. Die GPS-Satelliten befinden sich im All, umkreisen die Erde und senden ihre Signale in einem bestimmten Rhythmus aus. Jeder der 24 Satelliten sendet seine Funksignale auf zwei verschiedenen Frequenzen, die Übertragung dieser Signale findet über eine sogenannte Sichtverbindung statt. Der GPS-Empfänger kann also Signale empfangen, die beispielsweise Wolken und Glas überbrücken können, sie werden jedoch von großen Gebäuden oder Objekten reflektiert, was die Messung verfälschen kann. 

Wer GPS-Systeme für eine präzise Ermittlung oder Vermessung von Positionen einsetzen möchte, der benötigt ein GPS-Gerät und ausreichende Sicht. Die Nutzung von GPS wurde im weiteren Verlauf für jede zivile Person möglich, denn 1983 stellte man es der Öffentlichkeit zur Verfügung, dies war zu Beginn lediglich dem Militär vorbehalten. Anfangs war die Standortbestimmung nicht so genau, da zusätzlich Störsender geschaltet wurden, seit dem Jahr 2000 kann jeder mittels GPS exakte Positionsdaten mit einem Empfänger erhalten. 

Die Anwendung von GPS ist einfach, man benötigt kein zusätzliches technisches Wissen, wenn man die passenden GPS-Geräte besitzt. Mithilfe von GPS-Geräten kann man die Signale problemlos empfangen, zusätzlich wird ein Endgerät benötigt, dass die Daten wiedergibt, das ist mit jedem modernen Mobiltelefon möglich. Das Gerät greift auf die ausgesendeten Satellitensignale zurück, anhand der übermittelten Daten und der Dauer der Übertragung kann die persönliche Position sehr genau berechnet werden. 

Hierzu befindet sich im Inneren des Satelliten unter anderem eine Atomuhr, die exakt die aktuelle Uhrzeit sowie den eigenen Standort wiedergibt, anhand dieser Daten ist es möglich, Positionen mit hoher Zuverlässigkeit zu ermitteln. 

Nutzung im Fahrzeug und Genauigkeit der Positionsbestimmung durch GNSS

Die bekannteste Nutzung von GPS in Fahrzeugen ist eindeutig die Anwendung von Navigationssystemen, denn diese bieten dem Anwender enormen Komfort. Man hat die Möglichkeit sich mittels Navigationssystem zu jedem Ort führen zu lassen, einige Geräte sind als Empfänger fest im Wagen integriert. Wenn das Auto nicht über ein eigenes Navi verfügt, kann man dieses auch nachträglich montieren und es an der Windschutzscheibe anbringen, die Stromversorgung erfolgt dann über das Fahrzeug selbst. Das Gerät fungiert in diesem Fall als Empfänger und kann die Signale der Satelliten empfangen, die eigene Position berechnen und aufbereitet wiedergeben. 

Wie GPS im Fahrzeug genutzt werden kann

Neben dem klassischen Navi kann man auch einfach einen GPS-Tracker in seinem Wagen anbringen, um eine Überwachung des Fahrzeugs zu ermöglichen, Strecken zu tracken oder den Diebstahlschutz des Autos zu erhöhen. Für die Geräte mit GPS gibt es verschiedene Anschlussarten, die sich, je nach Vorhaben, mehr oder weniger eignen. 

Wer plant, den Tracker über einen längeren Zeitraum in seinem Wagen zu lassen, der profitiert von einem festen Anschluss, hierbei wird das Gerät fest mit einer Stromquelle im Auto verbunden, beispielsweise der KFZ-Batterie. Denn GPS-Tracker benötigen Strom, um ihre Aufgaben zu erfüllen. Andere Geräte, die flexibel genutzt werden, können einfach im Wagen mitgeführt werden, in diesem Fall muss man den Tracker regelmäßig aufladen. Die generelle Akkuleistung ist abhängig vom Gerät selbst, aber auch von der Nutzung. 

Firmen mit umfangreichem Fuhrpark greifen immer mehr auf GPS, bzw. Telematik, zurück. Dieses System vernetzt alle involvierten Fahrzeuge im Betrieb und erstellt eine gute Übersicht für das Fuhrparkmanagement. Hierzu ist es notwendig, dass in jedem Wagen ein GPS-Empfänger angebracht wird, die GPS-Daten werden dann zuverlässig aufgezeichnet und die Standorte lassen sich übersichtlich auf einer Karte darstellen. Das Gerät speichert alle Daten ab Beginn der Fahrt und sichert diese zuverlässig auf einem externen, unzugänglichen Server. Zusätzlich kann ein Tracking-Gerät das klassische Fahrtenbuch ersetzen, da alle relevanten Informationen im Alleingang aufgezeichnet werden. 

Der Fuhrparkleiter hat so die Chance, sein Management nachhaltiger zu gestalten, so kann er auch verschiedene Regelungen festlegen: Eine Geschwindigkeits- oder Grenzüberschreitung, aber auch eine Alarmierung beim Verlassen eines festen Radius. Mithilfe moderner Technologie kann man die eigene Flotte optimieren und die generelle Abwicklung von Geschäften verbessern, das spart Zeit, Geld und Ressourcen. 

Mit GPS eine hohe Genauigkeit erzielen

Grundsätzlich bietet GPS eine hohe Genauigkeit, in einigen Situationen macht es jedoch Sinn, die Genauigkeit zu erhöhen. Beispielsweise wenn das Signal nur schwach oder gar nicht ankommt. In diesem Fall ist es sinnvoll, wenn man eine neue Position einnehmen kann, oder die Örtlichkeiten wechselt. Denn es werden immer Signale von vier Satelliten benötigt, um eine exakte Messung zu erhalten. Befindet man sich in einer Stadt mit vielen Menschen und Gebäuden oder im dichten Wald, werden die Signale gestört oder gar gespiegelt. 

Weitere Anwendungsgebiete von GPS

Ganze 24 Satelliten in sechs Umlaufbahnen gehören zu GPS, was eine breite Nutzung ermöglicht. Mithilfe von GPS-Empfängern kann man deutlich mehr, als nur eine Navigation durchzuführen oder die eigene Position zu tracken. Moderne Geräte sind besonders leistungsstark und bieten in vielen Situationen eine zuverlässige Unterstützung. 

Diebstahlsicherung von Wertgegenständen

Diebstahlschutz ist ein wichtiges Thema geworden, denn noch immer werden vermehrt Fahrzeuge, Fahrräder oder auch Wertgegenstände entwendet. Je nach Größe oder Situation ist es fast unmöglich sein Eigentum wiederzufinden. Mithilfe von GPS kann man als Besitzer zu jeder Zeit mittels GPS-Tracking verschwundene Gegenstände in Echtzeit suchen. Im Vorfeld lassen sich individuelle Alarme über das Smartphone einstellen, wird der Gegenstand bewegt oder aus einer festgelegten Zone entfernt, so wird der Besitzer unverzüglich alarmiert und kann Maßnahmen ergreifen. 

GPS für Outdoor-Fans

Sportler, Wanderer und alle Personen, die sich gerne in der freien Natur aufhalten, nutzen mittlerweile Smartwatches, die die eigene Aktivität aufzeichnen, das funktioniert ebenfalls durch GPS, hier ist ein kleiner GPS-Chip im Produkt verbaut. Doch auch ein GPS-Tracker unterstützt Outdoor-Fans bei ihren Abenteuern. So zeichnet er zuverlässig jede zurückgelegte Strecke inklusive Dauer auf, daraus kann man Trends ablesen und liebgewonnene Routen sichern. Auch die Positionsberechnung unterstützt Menschen, die sich draußen aufhalten, so hat man im Notfall die Chance, die eigene Position an Dritte weiterzuleiten, falls man Hilfe benötigt. 

GPS zum Schutz von Familie und Kindern

Mit einem GPS-Tracker ist es einfach, seine Familienmitglieder besser im Blick zu haben. Nicht im Sinne von Überwachung, sondern als zusätzlichen Schutz für hilfsbedürftige Personen. Vor allem kleine Kinder haben so die Möglichkeit, ihre Umgebung auf eigene Faust zu erkunden, dennoch sind die Eltern digital dabei und können im Ernstfall eingreifen. Gleiches gilt auch für ältere Personen oder Menschen mit Demenz, diese schätzen ihre Freiheit und Privatsphäre und wollen ungern rund um die Uhr betreut werden. Mit einem GPS-Tracker gibt man ihnen diese wichtigen Komponenten ihres Lebens wieder, kann aber trotzdem in einer ernsten Situation sofort den Standort abrufen oder an eine Rettungskraft weiterleiten. 

GPS im Einsatz bei Tieren

Das Satellitensystem hat sich ebenfalls in Verbindung mit Tieren als geeignete Möglichkeit der Kontrolle und des Schutzes erwiesen. Durch die verschiedenen Ortungsfunktionen haben Tierbesitzer die Chance, vermisste Tiere schnell aufzufinden. 

GPS-Technik in Unternehmen

Mithilfe der erhaltenen Ortungsdaten durch GPS können Firmenbesitzer auf handfeste Informationen zurückgreifen, wenn es darum geht, das eigene Unternehmen umzustellen. Anhand der detaillierten Analysen lassen sich zukünftige Aufträge leichter planen, durchführen und abwickeln. Das führt dazu, dass Abläufe beschleunigt und Kosten gesenkt werden. 

Die Zukunft der GPS-Technik

In den letzten Jahren hat sich GPS enorm weiterentwickelt, der Einsatz der GPS-Technologie ist aus vielen Bereichen nicht mehr wegzudenken. Zum einen werden die Geräte immer kleiner aber auch leistungsstärker. GPS hat das Potenzial unterschiedliche Gesichtspunkte von Geschäftsbetrieben zu revolutionieren. Dazu gehören die Verfolgung der Anlagen, die Kontrolle der Fahrer in Echtzeit, das Flottenmanagement, sowie die vorausschauende Wartung kostenintensiver Anlagen.