Wir haben Adleraugen!

Jeder kennt das Global Positioning System, kurz GPS. Das amerikanische Satellitenmesssystem steckt in unseren Smartwatches und Smartphones und vielem mehr. Aber wer wusste, dass GPS auch noch wichtige Brüder aus Russland, China und Europa hat?

Das GPS hilft uns bei der Frage „Wo bin ich?“ und führt uns zum nächsten Café, Shop oder Park. Es ermöglicht das Tracking unserer Joggingroute oder das Höhenprofil unseres Rad-Trails, kurzum, die elektronische Navigation ist unser Alltagsbegleiter geworden!

Ohne das wir es bewusst wahrgenommen haben, hat sich die Navigation mit unserem Smartphone in den letzten Jahren weiterentwickelt. Wir wissen zwar, wo wir die Ortungsdienste ausschalten, aber wer weiß schon, wie viele Satelliten von welchen Systemen mit unserem Empfänger, dem Smartphone, verbunden sind?

Es müssen mindestens vier Satelliten sein, um unsere Position zu bestimmen. Aus den von den GPS-Satelliten gesendeten Positionen und der Zeit errechnet das GPS-Gerät seine eigene Position. Anhand der Laufzeit, die die Mikrowellen vom Satelliten bis zum Gerät benötigt sowie der übermittelten Position des Satelliten kann die Position des Gerätes berechnet werden. Wegen der zahlreichen Fehlerquellen bei dem langen Weg aus dem All ist die Bestimmung der eigenen Position und Geschwindigkeit umso genauer, je mehr Satelliten beobachtet werden. Das klappt mit GPS schon seit den 90er Jahren ganz gut, also auf wenige Meter.

Beim Jogging oder Geocaching reicht uns das aber nicht. Jetzt kommen die jüngeren Brüder vom GPS ins Spiel. Das russische Glonass-, das chinesische Beidou- und das europäische Galileo-System sind in den letzten Jahren nachgewachsen. Somit stehen also mittlerweile eine Vielzahl von Satelliten gleichzeitig zur Positionsbestimmung bereit. Alle senden das gleiche Signal und die heutige Smartphone-Generation kann alle erkennen und verarbeiten. Dies bringt eine Genauigkeitssteigerung in den Zentimeter-Bereich und ist damit für die beschriebenen Alltagsanwendungen ausreichend.

Geheimnisvoll wird es nun, wenn mit Hilfe dieser Satelliten die Position hochgenau bestimmt werden soll. Hochgenau, was heißt das? Ein Punkt soll mittels Satelliten auf einer 1-Cent-Münze genau bestimmt werden. Dabei helfen Korrekturdaten, um mögliche Fehlerquellen auszuschalten. Die Ermittlung dieser Korrekturdaten setzt Kenntnisse der Ausbreitung von Mikrowellen in Atmosphäre und Stratosphäre voraus. Man muss sich also im Weltraum auskennen. Und das können Geodät:innen.

Die Vermessungsverwaltungen der Länder betreiben dafür den deutschlandweiten Satellitenpositionierungsdienst SAPOS mit über 270 Referenzstationen. In NRW und seinen Nachbarländern wird der Dienst kostenfrei zur Verfügung gestellt. Zur Bestimmung von Grenz- und Vermessungspunkten jeglicher Art wird heute standardmäßig die Positionsbestimmung mittels Satelliten verwendet. Neben den Vermessungsingenieur:innen sind auch viele Landwirt:innen beim sogenannten Precision oder Smart Farming auf den hochgenauen Satellitenpositionierungsdienst angewiesen.

Vom Alltag bis hin zu hochpräzisen Anwendungen kann heute nicht mehr auf die Satellitengeodäsie mit Ihren Positionierungssystemen verzichtet werden.