GPS

[Sebastian Hauk]

Hallo,

möchte gerne einmal wissen, ob GPS ohne Atomuhren funktioniert oder ob GPS nur mit Atomuhren funktionieren kann.

Gruß

Sebastian

[Harald Maurer]

möchte gerne einmal wissen, ob GPS ohne Atomuhren funktioniert oder ob GPS nur mit Atomuhren funktionieren kann.

Im GPS gbt es Cäsium- und Rubidiumuhren in den Satelliten und in den Kontrollstationen am Boden. Die Satelliten-Uhren werden laufend kontrolliert und ihre Daten durch zusätzliche Daten korrigiert. Statt dieser Korrekturdaten könnte man auch die Zeiten der Kontrollstationen selbst über die Satelliten verbreiten, es ist daher gar nicht unbedingt notwendig, dass in den Satelliten Atom-Uhren laufen - die ja ohnehin falsch gehen aufgrund vieler unterschiedlicher Einflüsse. Wichtig für das GPS ist eine genaue über das ganze System verrbreitete Zeit. Ganz ohne Atomuhren geht es deshalb nicht, aber sie müssen sich nicht unbedingt in den Satelliten befinden. Die Empfänger in den Autos arbeiten mit Quarzuhren, die nicht so genau wie Atomuhren laufen. Deshalb auch das Pseudorange-Verfahren mit mindestens 4 Satellitensignalen.

Grüße
Harald Maurer

[Kurt]

Hallo,

möchte gerne einmal wissen, ob GPS ohne Atomuhren funktioniert oder ob GPS nur mit Atomuhren funktionieren kann.

Gruß

Sebastian

Hallo Sebastion,
soweit ich weiss, meine zu wissen, hat jeder GPS-SAT eine oder sogar zwei Atomuhren dabei.
Der Empfänger unten braucht keine weil er sich auf das Zeitsystem von GPS einphasen kann (er kriegt die Infos mehrerer SATS mit).
Seine Uhr wird also solange nachjustiert bis es für die gewünschte Ganauigkeit ausreicht.

Es kann sicherlich auch ohne Atom-Uhren funktionieren, nur halt nicht so genau.
Denn es muss gewährleistet sein dass die Uhr des SATs nicht allzuweit wegläuft bis sie neu synchronisiert, besser gesagt, deren Fehler in sein Telegramm eingesetzt wird.
Denn sonnst würde der Empfänger einen falschen Abstand, bzw. falsche Laufdauer seines von ihm gesendeten Signals -ermessen-.

Gruss Kurt

[Sebastian Hauk]

Hallo Kurt,

Kurt hat folgendes geschrieben:
Es kann sicherlich auch ohne Atom-Uhren funktionieren, nur halt nicht so genau.

laut wikipedia funktioniert GPS in der Praxis aber ohne Atomuhren:

Theoretisch reichen dazu die Signale von drei Satelliten aus, welche sich oberhalb ihres Abschaltwinkels befinden müssen, da daraus die genaue Position und Höhe bestimmt werden kann. In der Praxis haben aber GPS-Empfänger keine Uhr, die genau genug ist, um die Laufzeiten korrekt messen zu können. Deshalb wird das Signal eines vierten Satelliten benötigt, mit dem dann auch die genaue Zeit im Empfänger bestimmt werden kann. Zur Mindestanzahl der benötigten Satelliten siehe Artikel GPS-Technik.

http://de.wikipedia.org/wiki/Global_Positioning_System

Denn wenn meine HET richtig ist, dann müssen die Militärs mit der HET die Berechnungen zur Korrektur der Atomuhren durchführen und nicht mit der SRT. Es ist also schon wichtig zu wissen, ob GPS jetzt mit Atomuhren funktioniert oder nicht. Natürlich jetzt in Bezug auf meine Theorie. Und vielleicht nicht in Bezug auf Deine Theorie.

Gruß

Sebastian

[Kurt]

Denn wenn meine HET richtig ist, dann müssen die Militärs mit der HET die Berechnungen zur Korrektur der Atomuhren durchführen und nicht mit der SRT. Es ist also schon wichtig zu wissen, ob GPS jetzt mit Atomuhren funktioniert oder nicht. Natürlich jetzt in Bezug auf meine Theorie. Und vielleicht nicht in Bezug auf Deine Theorie.

Hallo Sebastian, die Atomuhren sind nicht in den Empfängern, sondern, so wie es Harald geschrieben hat, in den SATs und in den Bodenstationen.

Die SATS können ja nicht immer -an der Leine- gehalten werden, ihre Position wird von bestimmten Stationen aus per Laser ausgemessen.
Bis zur nächsten Synchronisation sollte eben die Uhr oben möglichst wenig abweichen.
Darum die Atomuhren.
Da eine Atomuhr oben schneller taktet als sie es herunten tut ist ein anderer Teilerfaktor in der Frequenz/und Zeitaufbereitung eingestellt.
Die Uhr selber ist ev. nicht soweit korrigierbar das sie -richtig- läft, darum wird ihr -Fehler- mitgesendet.

Gruss Kurt

[Sebastian Hauk]

Hallo Kurt,

der Empfänger hat schon mal laut wiki keine hochgenaue Atomuhr:

Für eine Streckengenauigkeit von 3 Metern müssen die Laufzeiten mit einer Genauigkeit von 10 Nanosekunden bestimmt werden. Anstatt den Empfänger aber mit einer entsprechend hochgenauen Atomuhr auszustatten, wird der Fehler der Empfängeruhr ermittelt und bei der Positionsberechnung berücksichtigt. Zur Bestimmung der vier Unbekannten (drei Raumkoordinaten und Empfängeruhrenfehler) benötigt man vier Satelliten. Dies führt zu vier Gleichungen mit vier Unbekannten.

http://de.wikipedia.org/wiki/Globales_N ... itensystem

Warum stattet denn das Militär die Empfänger nicht mit hochgenauen Atomuhren aus? Vier Satelliten sind viel teurer als drei Satelliten.

Theoretisch reichen dazu die Signale von drei Satelliten aus, welche sich oberhalb ihres Abschaltwinkels befinden müssen, da daraus die genaue Position und Höhe bestimmt werden kann

Kurt ist gefragt.

Gruß

Sebastian

[Kurt]

Hallo Kurt,

der Empfänger hat schon mal laut wiki keine hochgenaue Atomuhr:

Hallo Sebastian, das behauptet ja auch niemend.
Dadurch dass er mehrere SATS empfangen kann ist eine solche nicht notwendig.
Sie ist sinnvoll um die Freilaufzeiten des SATs zu überbrücken, beim Empfänger ist das nicht der Fall, er hängt permanent an mehreren Sendern.

Warum stattet denn das Militär die Empfänger nicht mit hochgenauen Atomuhren aus? Vier Satelliten sind viel teurer als drei Satelliten.

Theoretisch reichen dazu die Signale von drei Satelliten aus, welche sich oberhalb ihres Abschaltwinkels befinden müssen, da daraus die genaue Position und Höhe bestimmt werden kann

Gleiches Argument wie oberhalb.
Die Empfängerzwiebel kommt garnicht dazu wegzulaufen, die SAT-Signale holen sie ja ständig auf den Boden der Tatsachen zurück.

Es sind ja viel mehr als vier SATS im Orbit, da ist es ja egal wieviel der Empfänger mitliest.
Je mehr er verarbeiten kann desto genauer seine Anzeige.
Die Menge und Verteilung der SATs ist so gestellt dass jederzeit an jedem Ort mehr als vier Sender empfangbar sind.
Schliesslich wurde das System für militärische Zwecke ausgerichtet.
Da spielt Manny keine Rolle.

Weil die Signale unterwegs nicht immer gleich laufen (Luft ist nicht einwirkfrei, der Bezug für deren Ausbreitung dürfte sich wegen der SAT-Höhe auch schon bemerkbar machen) werden Korrekturdaten zur Verfügung gestellt.
Damit kann dann die eigene Position bis in den cm Bereich genau ermittelt werden.

Gruss Kurt


Achja, es gibt jemand der behauptet das GPS beim Empfänger die Invarianz von Licht beweist.
Nur wie das im Einzelnen gehen soll das kann er nicht sagen.

[Sebastian Hauk]

Hallo,

Europa möchte übrigens, wie die Chinesen auch, ein eigenes Satellitennavigationssystems im Weltraum installieren. Natürlich wäre dann hier die Frage, ob für dieses System dann drei oder vier Satelliten eingesetzt werden.

http://de.wikipedia.org/wiki/Galileo_(S ... navigation)

http://de.wikipedia.org/wiki/Compass_(S ... navigation)

Und das gibt natürlich Probleme:

http://www.infosat.de/Meldungen/?msgID=57033

Gruß

Sebastian

[Kurt]

Europa möchte übrigens, wie die Chinesen auch, ein eigenes Satellitennavigationssystems im Weltraum installieren. Natürlich wäre dann hier die Frage, ob für dieses System dann drei oder vier Satelliten eingesetzt werden.

Sebastian, diese Frage stellt sich nicht.

siehe:

http://de.wikipedia.org/wiki/Datei:ConstellationGPS.gif

Gruss Kurt

[Kurt]

Europa möchte übrigens, wie die Chinesen auch, ein eigenes Satellitennavigationssystems im Weltraum installieren. Natürlich wäre dann hier die Frage, ob für dieses System dann drei oder vier Satelliten eingesetzt werden.

Sebastian, diese Frage stellt sich eigentlich nicht.

siehe:

http://de.wikipedia.org/wiki/Datei:ConstellationGPS.gif

Je mehr empfangen werden desto besser.
Mit dreien ists halt zu ungenau.
Da hilft dann auch keine Atomuhr beim Empfänger.
Denn erst muss diese genau so gehen wie es das Zeitsystem beim GPS verlangt.
Und die Kurzzeitstabilität eines Quarzoszillators reicht wohl aus weil ja ständig neue Informationen empfangen werden, sich somit laufend auf das Zeitschema eingeregelt werden kann.


Gruss Kurt