Funktionsweise von GPS und Navigation - Bild: rudolf ortner  / pixelio.de

Funktionsweise von GPS und Navigation – Bild: rudolf ortner / pixelio.de

Navigationssysteme sind aus deutschen Autos kaum mehr wegzudenken. Längst sind die Zeiten vorbei, in denen ein solcher Routenführer nur etwas für Geschäftsleute war, die viel auf fremden Strecken unterwegs sind und sich deswegen ein teures Zusatzgerät kaufen wollten, mit dem sie Zeit und Geld sparten. Heute hat auch jeder städtische Kleinwagen eine praktische kleine Navigationshilfe und einige Autobauer setzen diese Geräte sogar serienmäßig in ihre neuen Modelle. Wie ein solches Navi aber eigentlich genau funktioniert, ist den meisten Fahrzeugführern unklar.

Richtungsweiser aus dem All: Navigation per Satellit

Navi TestDie Grundlage eines jeden Navigationssystems ist das so genannte GPS – ausgesprochen: „Global Positioning System“. Ursprünglich wurde diese Technik der Positionsbestimmung über einen Satelliten für das Militär entwickelt. Durch erfolgreiche Kommerzialisierung können aber nun mittlerweile alle von den in der Erdumlaufbahn kreisenden Metallschirmen profitieren. Die Funktionsweise muss man sich dabei in etwa so vorstellen: Die Position des Autos ist prinzipiell unbekannt, die Position des Satelliten aber ist sehr genau berechenbar, da sich dieser in immer gleichen Bahnen auf der immer gleichen Erdumlaufbahn bewegt. Peilt nun ein Navigationssystem den Satelliten an, so sendet dieser seine Standortdaten zurück. Entscheidend hierbei ist die Zeit, die auf diesem Übertragungsweg verstreicht. Natürlich ist die Berechnung über einen einzelnen Satelliten bei weitem nicht so genau, wie wir sie von normalen Navigationssystemen gewohnt sind. Deswegen werden zeitgleich auch Signale an einen zweiten, einen dritten oder noch mehr Satelliten geschickt. Aus diesen „Orts- und Zeitangaben“ berechnet das System einen exakten Standpunkt, der – so, wie wir es kennen und lieben – bis auf wenige Meter genau lokalisiert werden kann.

Der Schlüssel zur guten Navigation: Karten

Die genaue Positionsbestimmung aus dem Orbit ist dabei aber erst die halbe Miete. Im „zweiten Schritt“ kommt ein ebenso wichtiges Feature von Navigationssystemen ins Spiel: Die eingespeicherten Kartendaten. Denn was nützt dem Autofahrer ein exakter Standpunkt mittels einer GPS-Koordinate, wenn er sich dabei nicht auf der Straße in einem bestimmten Landstrich wiederfindet? Karten sind auf Navigationssystemen meist voreingespeichert und lassen sich in den meisten Geräten sogar updaten, so dass auch Änderungen in der Verkehrsführung oder Neu- und Umbauten von Straßen berücksichtigt werden können. Moderne Systeme speichern hierbei sogar nicht nur die Straßen und Landschaften, sondern auch Besonderheiten des Straßenverkehrsordnung. So können mittlerweile bereits günstige Systeme Auskunft darüber geben, welches Tempolimit auf der Straße gerade vorgeschrieben ist. Einige Modelle warnen sogar vor stationären Tempo- und Rotblitzern. Prinzipiell sind den Möglichkeiten über eingespeichertes Datenmaterial somit kaum Grenzen gesetzt.

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