Wie funktioniert das mit der Zeit bei GPS?
Also dein Handy und die Satelliten müssen ja gefühlt Atomuhren und in der selben Sekunde sein um richtig den Standort zu ermitteln und wie lange braucht eine Welle vom Satelliten zu dir?
2 Antworten
Im wesentlichen ist das ein 4 Dimensionales Gleichungssystem das es zu lösen gilt. 3 Raumdimensionen und einmal die Zeit.
Wenn der GPS Empfänger nun mindestens 4 Satelliten sieht kann er dieses Gleichungssystem lösen und die Eigenzeit sowie die eigene Position in Relation zu den Satelliten bestimmen.
Dadurch, dass alle GPS Satelliten eine Atomuhr besitzen liefert dir GPS daher neben der Position auch eine sehr sehr genaue Zeitangabe.
Wie lange die Welle braucht kann man Näherungsweise berechnen allerdings gibt es Effekte in der Atmosphäre die die Welle etwas verlangsamen und diese Effekte sind nicht überall gleich, daher muss der GPS Empfänger aus Zusatzdaten diese Effekte rausrechnen damit er am Ende auf eine gute Position kommt.
4 Gleichungen 4 unbekannte ergibt ein Vollbestimmtes Gleichungssystem.
Der Empfänger erhält von jedem Satelliten die Eigenzeit. Aus diesen 4 Zeiten kann man nun mittels lösen des Gleichungssystem eben die 4 unbekannte Lat Lon Alt und die Zeit bestimmen.
kann man nicht einfach den abstand zwischen den signalen irgendwie zählen
Genau das wird ja gemacht nur benötigt man eben 4 Zeitpunkte um die Position bestimmen zu können. Weil der Empfänger ja keine genaue Uhr hat. Hätte der Empfänger selbst eine Atomuhr würden 3 Zeitpunkte von den Satelliten genügen.
Sofern man die Eigenzeit genau kennt kann man ja über s=v*deltat die Strecke zwischen Empfänger und Sender bestimmen und aus 3 Strecken und den genauen Positionen der Sender (welche ja bekannt sind) kann man die eigene Lage bestimmen.
Satelliten funktionieren mit Elektromagnetischen Wellen also ist die Geschwindigkeit = Lichtgeschwindigkeit.
Aso tatsächlich Lichtgeschwindigkeit naja. Ist schonmal ein Teil beantwortet
Ja dein Handy muss ja die Zeit vergleichen die der Satellit schickt um die Entfernung zu ihm zu ermitteln
Hä wie? Die Satelliten können doch nicht deine Position senden?
Die Satelliten “Reden” miteinander. 3 Stück. Diese messen wie weit dieses zum Zeitpunkt X von dir entfernt sind. Die Position dieser ist bekannt. Diese Daten werden an einen Server gesendet. Dieser löst mit recht simpler Mathematik deinen Standort und übermittelt diesen an dein Handy. Zumindest simpel ausgedrückt.
Das stimmt nicht. Die Bestimmung der Eigenzeit ist ein großes Problem bei GPS und wird dadurch gelöst, dass das GPS System mindestens 4 Satelliten braucht. Daraus kann eine 3D Position + Eigenzeit aus den Zeitdifferenzen der Satelliten berechnet werden.
Über das GPS Modul kann man daher auch eine sehr genaue Uhrzeit empfangen die oft auch zum abgleich von Zeitnormalen verwendet wird was man dann als GPS disziplined oscillator bezeichnet.
les gooo, gps nur mit inet 👍👍👍
aber wie kommst du auf server überhaupt??
das sind safe nicht mehr als paar operationen dass es ein handy nicht könnte
ja aber wie berechnet er denn jetzt die zeit??? kann man nicht einfach den abstand zwischen den signalen irgendwie zählen oder wäre das einfach nicht möglich und ungenau