Vor 35 Jahren: Der erste moderne GPS-Satellit startet

16. Februar 2024 um 14:25
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Ein Navstar 2F-Satellit. Illustration: US Air Force

Das ursprünglich vom US-Militär gestartete GPS-Projekt durchdringt heute unser Leben.

Kein Smartphone und kaum ein Auto ist heutzutage nicht mit einem GPS-Tracker ausgestattet. Und sogar für Katzen und Hunde gibt es sie.
Das Projekt, mittels Satelliten im All ein globales Navigationssystem zu schaffen, das eine sehr genaue Ortung von Dingen auf der Erde ermöglicht, wurde 1973 vom US-Verteidigungsministerium lanciert. Fünf Jahre danach startete der erste Prototyp eines GPS-Satelliten.
Anfangs sollte nur das US-Militär das GPS benutzen. 1983 verirrte sich aber ein koreanisches Passagierflugzeug aufgrund fehlerhafter Navigation in den Luftraum der Sowjetunion. Die Sowjets befürchteten eine Spionagemission und die Maschine wurde abgeschossen. 269 Menschen kamen ums Leben. Der damalige US-Präsident Ronald Reagan ordnete daraufhin an, dass das GPS auch für zivile Zwecke geöffnet werden müsse.
Am 14. Februar 1989 wurde der erste Block-II-GPS-Satellit gestartet. Das heutige GPS basiert immer noch auf diesem Satellitentyp. Die volle GPS-Konstellation, die aus 24 Satelliten besteht, konnte 1993 in Betrieb genommen werden. Heutzutage umkreisen 39 dieser Satelliten, von denen 32 funktionieren und eine gewisse Redundanz schaffen.
Die GPS-Satelliten befinden sich auf unterschiedlichen Umlaufbahnen in einer Höhe von rund 20'000 Kilometern. Jeder braucht knapp 12 Stunden für eine Umkreisung.

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Bewegung der GPS-Satelliten um die Erde. Schwarze Punkte stellen Satelliten mit Sichtkontakt zum blauen Bezugspunkt auf der Erdoberfläche dar. Quelle: Wikipedia.
Der offizielle Name des von den USA lancierten Navigationssystems ist "Navigational Satellite Timing and Ranging – Global Positioning System", abgekürzt Navstar GPS. Wie andere Satellitennavigationssysteme, beispielsweise das europäische Galileo, basiert die Positionsbestimmung auf Triangulation. Jeder GPS-Satellit sendet ein kontinuierliches Radiosignal. Dieses enthält die genaue Position des Satelliten und die Zeit, zu der es abgeschickt wurde. Der GPS-Empfänger auf der Erde muss Kontakt zu vier GPS-Satelliten haben, um seine Position mit der höchstmöglichen Genauigkeit zu bestimmen. Der Empfänger errechnet anhand der Zeitverzögerung, mit der ihn das Signal eines Satelliten erreichte, seinen Abstand dazu. Aufgrund der vier Messungen kann der Tracker seine eigene Position und auch seine Höhe über Meer berechnen.
Die Satelliten kennen also selbst die Position eines Empfängers nicht. Aufgrund des Funktionsprinzips können sie dafür gleichzeitig eine unbegrenzte Zahl von Trackern bedienen.

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