GNSS: So funktioniert die Satellitenortung
1Die Lektion in einfachen Worten
GNSS-Empfänger messen die Laufzeit schwacher Signale mehrerer Satellitensysteme. Damit bestimmen sie deine Position meist auf wenige Meter genau. Genau heißt nicht sicher.
Vier Systeme
GNSS steht für globales Navigationssatellitensystem und ist der Oberbegriff für Satellitenortung. Es gibt vier globale Systeme: GPS (USA), Galileo (Europäische Union), GLONASS (Russland) und BeiDou (China). Die meisten modernen Empfänger nutzen mehrere zugleich. So stehen mehr Satelliten zur Verfügung und die Positionsbestimmung, also die Berechnung deines Standorts, wird zuverlässiger. Umgangssprachlich heißen alle noch oft GPS.
So funktioniert es
Jeder Satellit sendet seine Position und eine sehr genaue Zeitangabe. Dein Empfänger misst die Laufzeit jedes Signals und rechnet sie in eine Entfernung um. Mit Signalen von mindestens vier Satelliten berechnet er Breite, Länge, Höhe und den Fehler seiner eigenen Uhr. Auf der Erde kommen die Signale äußerst schwach an. Deshalb lassen sie sich leicht abschirmen oder stören.
So genau ist es
Bei freier Sicht zum Himmel liegt ein moderner Empfänger meist nur wenige Meter daneben. Freie Sicht ist wichtig: Steilklippen, hohe Kaimauern, ein Metall- oder Solardach oder eine Antenne unter Deck können Satellitensignale abschirmen und die Position verschlechtern. SBAS (satellitengestützte Ergänzungssysteme) wie EGNOS in Europa und WAAS in Nordamerika senden Korrekturen. Damit sind etwa 1–3 m Genauigkeit möglich.
Welche Geräte die Daten nutzen
GNSS liefert Position, Zeit, COG (Kurs über Grund) und SOG (Fahrt über Grund). AIS (automatisches Schiffsidentifizierungssystem) tauscht Schiffsdaten aus. DSC (digitaler Selektivruf, das digitale Rufsystem deines Funkgeräts) sendet Rufe, auch Notalarme. AIS und DSC nutzen eingebaute oder angeschlossene GNSS-Empfänger. Geräte mit derselben fehlerhaften Quelle können deren falsche Position übernehmen.
Genau heißt nicht sicher
Selbst eine metergenaue Position kann dich in Gefahr bringen. Die Seekarte kann veraltet sein, ein anderes Kartenbezugssystem (die Grundlage ihrer Positionsangaben) nutzen oder in einer ungeeigneten Zoomstufe angezeigt werden. Signale können auch gestört oder gefälscht sein. Nutze GNSS als eine Informationsquelle und gleiche die Angaben mit Wassertiefe, Sichtbeobachtungen und Seekarte ab. Mehr zu diesen Grenzen folgt gleich.
2Wichtige Daten
- Globale Systeme
- GPS, Galileo, GLONASS, BeiDou
- Satelliten zur Positionsbestimmung
- Mindestens 4
- Typische Genauigkeit bei freier Sicht
- Wenige Meter; etwa 1–3 m mit SBAS
- SBAS
- EGNOS (Europa), WAAS (Nordamerika)
3Kernpunkte
- 1
Vier globale Systeme: GPS, Galileo, GLONASS, BeiDou. Empfänger nutzen mehrere gemeinsam.
- 2
Eine Positionsbestimmung braucht mindestens vier Satelliten: für Position und Uhrenfehler des Empfängers.
- 3
Typische Genauigkeit: wenige Meter bei freier Sicht; etwa 1–3 m mit SBAS (EGNOS, WAAS).
- 4
GNSS kann AIS und DSC versorgen. Geräte mit einer fehlerhaften Quelle können deren falsche Position übernehmen.
4Häufige Fehler
Falsch: Wenn die Position nahe einer Steilklippe wandert, ist der Empfänger kaputt.
Richtig: Steilklippen und hohe Kaimauern schirmen Satellitensignale ab. Fahre ins freie Wasser und prüfe die Genauigkeitsanzeige des Empfängers.
Falsch: Eine auf 0,001′ angezeigte Position ist exakt.
Richtig: Die Nachkommastellen zeigen die Auflösung der Anzeige, nicht ihre Genauigkeit. Rechne mit wenigen Metern Abweichung, bei abgeschirmten Signalen mit mehr.
Falsch: GNSS und GPS sind zwei verschiedene Dinge, zwischen denen du wählen musst.
Richtig: GPS ist ein GNSS. Die meisten Empfänger kombinieren GPS mit Galileo, GLONASS oder BeiDou.
5Praxisfall & Prüfungstipps
Du liegst unter einer 60 m hohen Steilklippe. Auf dem Plotter springt dein Boot um 20–30 m hin und her. Die Genauigkeitsanzeige meldet schlechte Werte. Ein Freund meint, der Empfänger sei kaputt. Stimmt das?
Antwort zeigen
Wahrscheinlich nicht. Die Klippe verdeckt einen großen Teil des Himmels. Der Empfänger empfängt weniger Satelliten, alle auf einer Seite, und die Positionsbestimmung wird ungenauer. Im freien Wasser sollte die Abweichung wieder auf wenige Meter sinken. Verlasse dich nahe Gefahrenstellen auf Wassertiefe, Sichtbeobachtungen und Peilungen statt auf das Bootssymbol.
Prüfungstipps
- GNSS-Systeme: GPS (USA), Galileo (EU), GLONASS (Russland), BeiDou (China).
- Entfernungsmessung: Signallaufzeiten von mindestens vier Satelliten ergeben Position und Zeit.
- Genauigkeit wenige Meter; SBAS (EGNOS, WAAS) verbessert sie auf etwa 1–3 m.
- AIS und DSC nutzen eingebaute oder angeschlossene GNSS-Empfänger. Fehler einer gemeinsamen Quelle können sich verbreiten.
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