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Navigation mit GPS: Wie funktioniert das System?

Wie genau funktioniert GPS?

Das Handy benötigt Sichtverbindung zu mindestens vier GPS-Satelliten. Aus deren Signalen, Position sowie der Zeit, die die Signale benötigen, errechnet GPS dann die exakte Position.

Was ist für GPS nötig?

GPS (Global Positioning System) erleichtert uns den Alltag ungemein. Im Auto sind Landkarten mittlerweile überflüssig, das Navi oder Handy zeigt uns die Route an. Durch die Ortung unseres Standorts liefert die Suche nach Geschäften, Restaurants und Ähnlichem weitaus relevantere Ergebnisse, was vor allem in fremden Städten praktisch ist. Auch der Weg zur nächstgelegenen Bus- oder Bahnhaltestelle ist mit wenigen Klicks gefunden. Doch welche Technik dahinter macht dies möglich?

GPS: Die technischen Grundlagen

Damit GPS so funktioniert, wie wir es gewohnt sind, sind vier verschiedene Elemente vonnöten. Zunächst einmal braucht es GPS-Satelliten, die ihre Position und Zeit mittels Radiosignal an die Erde senden. Bodenstationen dienen als Kontrollsegment, andere, geostationäre Satelliten schicken weitere Korrektursignale, um mögliche Fehlerquellen auszugleichen. Letztendlich ist noch ein GPS-Empfänger im Navi oder Smartphone nötig, der die Signale aufnimmt und anschließend die Position berechnet.

Dies funktioniert wie folgt: Um ein GPS-Signal auf Ihrem Gerät zu erhalten, muss es Kontakt zu mindestens vier Satelliten haben. Je mehr ihre Daten zur Verfügung stellen, umso genauer wird die Standortbestimmung. Der Empfänger kann aus den eingehenden Signalen sowie der Zeit, die diese brauchen, um ihn zu erreichen, die Entfernung zu den Satelliten bestimmen. Daraus errechnet er seine eigene Position.

Wie genau ist GPS?

Wie auch die Anzahl der verfügbaren Satelliten spielt der verbaute Empfänger ebenfalls eine Rolle bei der Genauigkeit. Standardmodule in Smartphones können etwa Abweichungen von fünf bis fünfzehn Metern aufweisen, für den Alltag ist dies oft vollkommen ausreichend. Hochwertige Technik ist hingegen in der Lage, Werte im Submeter- oder sogar Zentimeterbereich zu liefern.

Wenn das GPS nicht funktioniert: Wie kriegt man wieder ein Signal?

GPS-Tracking kommt für die unterschiedlichsten Dinge zum Einsatz, nicht nur im Auto, sondern auch zum Wandern oder Radfahren. Heutzutage existiert neben Google Maps schließlich eine Vielzahl von Kartenapps, die auf verschiedene Zwecke ausgelegt sind. Sogar Handyspiele wie etwa Pokemon GO nutzen das Ortungssystem, um ihre Augmented Reality abzubilden.

Gründe für GPS-Probleme

Besonders ärgerlich ist es daher, wenn das GPS nicht richtig funktioniert. Wie jede Art von Signal sind die Daten, die die Satelliten übermitteln, anfällig für Störungen. Dies kann aus verschiedenen Gründen geschehen. Ähnlich wie beim Handyempfang können die Stahlträger von Gebäuden die Verbindung abschirmen. Oder aber Strommasten oder andere Antennen senden Störsignale, die dem Empfänger die Arbeit erschweren. Eventuell sind auch gerade nicht genügend Satelliten für die Positionsbestimmung verfügbar.

Lösung für GPS-Probleme

Sollten Sie einmal Probleme mit Ihrem GPS-Empfang haben, können Sie folgendes tun: Verwenden Sie ein herkömmliches Navigationssystem im Auto, überprüfen Sie zuerst, ob der Empfänger wirklich freie Sicht zum Himmel hat. Dächer und sogar Straßenschluchten stören die Signale. Manche Frontscheibenbeschichtungen zur Isolierung, zum Beispiel aus Indium-Zinnoxid, verschlechtern die Verbindung ebenfalls. Hier hilft eine externe Antenne. Auch ein Standortwechsel ohne angeschaltetes Navi oder eine längere Nicht-Benutzung können dazu führen, dass das Gerät einige Zeit braucht, um sich mit den Satelliten neu zu verbinden. In diesem Fall müssen Sie eine Weile warten, bis es wieder betriebsbereit ist. Sollte Ihr Navi dann immer noch kein Signal empfangen, hilft vielleicht eine Software-Aktualisierung oder das Zurücksetzen dieser.

Sollten Sie auf Ihrem Smartphone Probleme mit dem GPS und dem Navigieren haben, stellen Sie zuerst einmal sicher, ob die Standortbestimmung eingeschaltet ist. Ist dies der Fall, sollten Sie anschließend Ihre Umgebung untersuchen, um mögliche Störfaktoren auszuschließen. Des Weiteren können Sie mit verschiedenen Apps überprüfen, ob genügend GPS-Satelliten für eine Verbindung zur Verfügung stehen. Etwa mittels „GPS Status & Toolbox“ für Android und iOS. Eine letzte Möglichkeit der Fehlerbehebung ist die Verstärkung der Ortungsgenauigkeit. Hierzu suchen Sie in den Handyeinstellungen nach Standort und wählen dort den Unterpunkt „Genauigkeit verbessern“. Wechseln Sie nun in den Modus „Hohe Genauigkeit“. In diesem nutzt das Gerät nun nicht mehr nur die Satelliten zur GPS-Ortung, sondern auch WLAN-Hotspots und das Mobilfunknetz. Dies verbessert die Verbindung, erhöht jedoch auch den Akkuverbrauch.

Häufig gestellte Fragen zum Thema

Wie funktioniert GPS?

Hat ein GPS-Empfänger Sichtkontakt zu mindestens vier GPS-Satelliten, errechnet er aus den jeweiligen Positionen und der Zeitdifferenz, die es braucht, um deren Signale zu empfangen, den aktuellen Standort.

Wie funktioniert ein GPS Tracker?

Der Tracker funktioniert genau wie ein gewöhnliches GPS-System – nur dass er dann noch seine Position an einen Empfänger wie einen GPS Tracking Server weitergibt.

Wie funktioniert GPS im Handy?

Genauso wie bei GPS-Empfängern. Eine Antenne im Smartphone empfängt die Signale von GPS-Satelliten. Sind das ausreichend viele (mindestens vier), bestimmt das Handy aus der Position der Satelliten und wie lange deren Signale zum Handy benötigen den aktuellen Standort.

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