Hello Folks,
ich frage mich, wie es mein Garmim (garmin.de) schafft eine „3d“ Positionsbestimmung auszugeben (Empfang von drei Satelliten).
Ich könnte mich ja z. Bsp. in irgenteinem ausgerundetem Tal
befinden. Will meinem:
ein Satellit = Kugel
zwei Satelliten= Kreis
drei Satelliten= zwei Punkte
vier Satelliten= ein Punkt
Grüsse
-) steve
Hier ist meine Vermutung:
Der Kreis bei 2 Satelliten steht ja in seiner Ebene
ziemlich senkrecht auf der Erdoberfläche, so dass einer der beiden Schnittpunkte mit einer dritten Kugel viel höher
über der Oberfläche liegt, als jede Erhebung oder jedes
Tal, da ja bekanntlich die Rauhigkeit der Erdoberfläche nur
so um die 10 km nach oben und unten ( mit Wasser gefüllt) reicht. Und auch Flugzeuge fliegen nicht viel höher.
Ich denke, da kann man einen Punkt sofort ausschliessen.
Viele Grüsse,
Frank
Hello Folks,
ich frage mich, wie es mein Garmim (garmin.de) schafft eine
„3d“ Positionsbestimmung auszugeben
Hi Steve,
wenn deine Frage dahin geht, das du dir nicht nicht erklären kannst wie man mit 3 Satelliten eine dreidimensionale Positionsbestimmung hinbekommt - ganz einfach: Geht auch nicht!
Dein Garmin-Empfänger verwendet für 2D Navigation (= Längen + Breiten Position) min. 3 Satelliten und für 3D (= Längen + Breiten + Höhen Position) min. 4 Satelliten
Bis denn Ortwin
Hallo Steve,
die Positionsbestimmung bei GPS benötigt 4 Satelliten, da man 4 Unbekannte hat:
1.-3.: x-,y- und z-Koordinate (Länge, Breite, Höhe)
4.: Zeit
1-3 dürften klar sein, da dies der gesuchte Wert ist. Man hat aber noch die Unbekannte „Zeit“, da die GPS-Satelliten zwar im Prinzip synchronisiert sind, jedoch immer wieder Zeitabweichungen (u.a. wegen der Relativität in Zusammenhang mit der Erdanziehung) vorhanden sind. Da die Positionsbestimmung bei GPS auf der Phasenbestimmung der vom Satelliten ausgesendeten Wellen beruht, ist die Zeitsynchronisation so wichtig.
Mit dem 4. Satelliten hat man somit für die Bestimmung von 4 Unbekannten (Länge, Breite, Höhe, Zeit) 4 Gleichungen(eben die Übertragungsdaten von 4 Satelliten) und damit ein eindeutig bestimmbares Gleichungssystem.
Viele Grüße, ich hoffe es war nicht zu kompliziert erklärt
Klausi aus Berlin
Hallo zusammen,
tatsächlich ist die sache dann doch noch etwas komplizierter. Theoretisch würden 3 satelliten für die positionsbestimmung ausreichend. Zu jedem datenpaket, das von einem satelliten verschickt wird gehört auch die zeitangabe, wann diese daten abgestrahlt wurden. Der gps-empfänger vergleicht diese zeitangabe mit seiner eigenen systemuhr und kann dann aus der zeitdifferenz zwischen senden und empfangen des signals die entfernung zum satelliten errechnen. Im idealfall könnten dann drei stelliten genügen, aber nur, wenn die uhr des GPS-empfängers mit den uhren der satelliten völlig synchron laufen würde. Dies ist aber technisch selbst bei einem viele tausend mark teueren gerät nicht zu realisieren.
Daher benötig der GPS-empfänger insgesamt vier satelliten um sein uhr synchronisieren zu können und ist danach erst in der Lage ein position in länge, breite und höhe zubestimmen.
Garmin behauptet, das seine geräte mit drei satelliten eine längen und breiten position errechnen können (und es funktioniert auch, wie ich schon selber feststellen konnte). Gibt aber nicht an um wieviel ungenauer dieses ergebnis ist. In der praxis dürfte aber selbst eine solche „quick and dirty“ position hinreichen genau sein. Außerdem ist die grenzsituation meistens nicht, ob man 3 oder 4 satelliten empfängt sondern eher das es mindestens 3 satelliten sind (Z.B: in einem dichten wald).
Bis denn
Ortwin