Zum Inhalt springen

GPS-Navigation – Basics, Technik und mehr

21. Oktober 2011

Es ist Hightech vom Feinsten, wenn GPS in unbekanntem Gelände doch ans gewünschte Ziel führt. Satellitennavigation macht es möglich, die Natur genießen, ohne Orientierungsprobleme. Global Positioning Systems, oder kurz GPS, war ursprünglich eine fürs Militär konzipierte Technik und begeistert heute Millionen von Menschen beim Fahrrad fahren, Wandern, Geocaching   und und und.

Doch wie funktioniert das eigentlich? Warum ist ein Verlaufen „fast“ nicht mehr möglich?

Insgesamt umkreisen 32 Satelliten in rund 20.000 Kilometer Höhe die Erde und senden Signale aus, mit deren Hilfe GPS-Geräte ihre Position ermitteln. Bei ungehindertem Empfang funktioniert das bis auf wenige Meter genau, weltweit und zu jeder Zeit. Voraussetzung für den optimalen Empfang ist ein ungehinderter Kontakt zu den Satelliten. Wolken, Dunkelheit, Nebel oder Schneetreiben stören den Empfang nicht, Fels, Beton oder Metall stören oder blocken die Signale dagegen vollständig ab. Sogar ein sehr dichtes Blätterdach im Wald kann den Empfang beeinträchtigen,  und die Genauigkeit runter setzen. Auch in engen Schluchten kann die Verbindung im Extremfall kurz abreißen.

Beim Einschalten des GPS-Gerätes lokalisiert das Gerät alle für ihn sichtbare Satelliten und ermittelt den eigenen Standort. Um eine korrekte Position und Höhe zu bestimmen, werden 4 Satelliten benötigt. Theoretisch würden 3 Satelliten reichen, um die eigene Position und Höhe zu bestimmen. GPS-Empfänger verfügen aber über keine Uhr, die genau genug wäre, um die Signallaufzeiten korrekt messen zu können. Deshalb wird das Signal eines vierten Satelliten benötigt. Mit diesen Signalen kann auch die Geschwindigkeit ermittelt werden und natürlich auch die Bewegungsrichtung, um die Karte auszurichten bzw. als künstlichen Kompass anzuzeigen.

Im Vergleich zum Navigationssystem im Auto bieten diese Handgeräte keine Sprachausgabe, die Tour erscheint vielmehr als farbige Linie auf der Karte.

Es gibt zwei grundsätzliche Anwendungsmöglichkeiten:

  1. Man plant eine Tour am PC, lädt die Daten dann auf sein GPS-Gerät und lässt sich dann von dem Gerät führen (routen). Bei der Garmin 60er Serie piept das Gerät z. B. immer dann, wenn eine Abzweigung kurz bevor steht.
  2. Man lädt sich eine aufgezeichnete Tour aus dem Internet runter (Track), lädt diesen Track auf sein GPS-Gerät und folgt diesem Track dann vor Ort. In diesem Fall wird man nicht geführt, sondern muss aktiv der Linie auf seinem Display folgen. Man kann aber auch einfach drauf los gehen oder fahren und das Gerät dabei aufzeichnen lassen. Aufzeichnen bedeutet, dass man eine digitale Krümelspur hinter sich herzieht und das Gerät die Koordinaten jedes einzelnen Krümels abspeichert.

Ein paar Grundbegriffe:

  • Route: Eine am PC geplante Strecke. Mit diesen Daten kann das GPS-Gerät den Wanderer führen.
  • Routing: Geräte mit Routingfunktion erstellen nach Eingabe eines Ziels automatisch eine Route mit allen Abbiegehinweisen. Voraussetzung dafür ist routingfähiges Kartenmaterial auf dem GPS-Gerät.  Beispielsweise kann man von seinem aktuellen Standort eine bestimmte Adresse anpeilen, spezielle Koordinaten oder eine Sehenswürdigkeit und das Gerät leitet einen dorthin.
  • Track: Ein Track ist eine Aufzeichnung einer Strecke. Jeder Anwender kann mit seinem Gerät z. B. eine Wanderung aufzeichnen und diese Daten abspeichern, also als Track. Diese Daten kann man dann weitergeben und Andere können dann diesem Track folgen Bei Tracks muss man aber der Linie auf seinem Gerät folgen, man wird nicht geleitet.
  • Wegpunkte: Ein Wegpunkt ist eine markierte Stelle mit entsprechenden Koordinaten. Das kann jede beliebige Stelle sein, z.B. eine Wegkreuzung, eine Sehenswürdigkeit oder ein Parkplatz. Diese Wegpunkte kann man später auch gezielt anpeilen siehe Routing.
  • Karten: Viele Geräte bieten eine Kartenansicht an, was viel besser für die Orientierung ist. Kartenmaterial gehört normalerweise nicht zum Lieferumfang eines GPS-Gerätes, man muss diese teuer kaufen, z.B. Topografische Karten für Deutschland. Alternativ gibt es Kartenmaterial zur freien Verwendung, sogenannte Open Source Karten. Mehr dazu gibt es hier. Grundsätzlich unterscheidet man Karten in zwei Typen, Raster- und Vektorkarten.
  • Rasterkarten: Sie bieten eine Ansicht, wie man es von der Papierkarte gewohnt ist, oft mit detailreicher Darstellung. Man muss sich diese Karten wie eine Fotografie einer Papierkarte vorstellen, was zur Folge hat, dass die Karte beim Vergrößern unscharf wird. Auch ist sie selten routingfähig.
  • Vektorkarten: Vektorkarten gibt es in großer Auswahl und sie bieten ein eher schematisches Kartenbild. Je weiter man aber in diese Karten hinein zoomt, sie also vergrößert, desto mehr Details werden angezeigt. Dann werden auch kleinere Wege und Straßen angezeigt, ohne Schärfeverlust. Außerdem bieten diese Karten auch noch Sonderziele (z.B. Gipfel, Hütten etc.), die man wieder als Ziel anpeilen kann.
  • Trackback: Man kann einen Track auch rückwärts gehen (Trackback). Diese Funktion ist dann besonders interessant, wenn man ne Tour aufzeichnet und dann wegen Schlechtwetter abbrechen muss. Diese Funktion führt einen dann zurück zum Startpunkt, auch bei Nacht.

Welches Gerät soll ich kaufen

Um hier eine Entscheidung treffen zu können, muss man wissen, für welchen Einsatzzweck man sein Gerät hauptsächlich nutzen möchte. Zum Wandern, Bike-Touren oder zum Sport? Angesichts der Vielzahl verschiedener Modelle, fällt es nicht leicht, das richtige zu finden. Jeder sollte sich vor dem Kauf kompetent beraten lassen

Hier ein paar Beispiele:

Garmin etrex H: Wandern: mittelmäßig, Bike: mittelmäßig, Sport: nicht geeignet

Garmin GPS60CSx: Wandern: gut, Bike: gut, Sport: nicht geeignet

Lesen Sie hier unseren Testbericht zum Typ 60C

Garmin Dakota 20: Wandern: sehr gut, Bike: sehr gut, Sport: geht so

Garmin Oregon 450t: Wandern: sehr gut, Bike: sehr gut, Sport: geht so

Garmin Edge 500: Wandern: nicht geeignet, Bike: nicht geeignet, Sport: sehr gut

Garmin Edge 705: Wandern: nicht geeignet, Bike: mittelmäßig, Sport: sehr gut

Was gibt es noch?

Die Welt des GPS bietet noch eine Vielzahl von interessanter Technik. GPS-Geräte gibt es ja auch für andere Anwendungen, z. B.

Garmin Forerunner 110: Für Läufer

Garmin Forerunner 310XT: Trainingscoach für Ausdauersportler

Und sonst?

Software für zu Hause am Rechner: MapSource zum kostenlosen Download bei Garmin

Mittlerweile gibt es auch Kameras, die beim Fotografieren die geographischen Koordinaten mit speichern. Man spricht dann von GeoTagging. Jetzt gibt es wieder Tools, die die Bildinformationen mit den GPS-Daten verknüpfen, sodass man direkt sehen kann, wo auf der Tour man welches Bild gemacht hat. Nettes Feature.

Links:

www.geocaching.com

www.bikemap.net

www.gps-tour.info

www.openstreetmap.de

Werbeanzeigen
No comments yet

Kommentar verfassen

Trage deine Daten unten ein oder klicke ein Icon um dich einzuloggen:

WordPress.com-Logo

Du kommentierst mit Deinem WordPress.com-Konto. Abmelden /  Ändern )

Google Foto

Du kommentierst mit Deinem Google-Konto. Abmelden /  Ändern )

Twitter-Bild

Du kommentierst mit Deinem Twitter-Konto. Abmelden /  Ändern )

Facebook-Foto

Du kommentierst mit Deinem Facebook-Konto. Abmelden /  Ändern )

Verbinde mit %s

%d Bloggern gefällt das: