Global Navigation Satellite System (GNSS) bezeichnet jedes satellitengestützte System, das Nutzern auf der Erde Positions-, Navigations- und Zeitgebungsdienste (PNT) bereitstellt. Regierungen und Raumfahrtbehörden auf der ganzen Welt haben diese Systeme entwickelt, um unter allen Bedingungen einen globalen Zugang zu präzisen Standortdaten zu gewährleisten.
GNSS funktioniert über eine Konstellation von Satelliten, die kontinuierlich Signale aussenden, die ihren Standort und die genaue Uhrzeit enthalten. Bodengestützte Empfänger, wie z. B. in Smartphones, Fahrzeugen oder Vermessungsgeräten, empfangen Signale von mehreren Satelliten. Diese Empfänger berechnen ihre eigene Position, indem sie messen, wie lange die Signale gebraucht haben, um anzukommen, wobei ein Verfahren namens Trilateration verwendet wird. Durch den Vergleich von Signalen von mindestens vier Satelliten ermittelt der Empfänger seine geografische Breite, geografische Länge, Höhe und aktuelle Uhrzeit.
Das bekannteste GNSS ist das Global Positioning System (GPS) der Vereinigten Staaten. Zu den weiteren wichtigen Systemen gehören das GLONASS Russlands, das Galileo Europas und das BeiDou Chinas. Jedes System arbeitet unabhängig, bietet aber eine ähnliche Funktionalität. Heutzutage unterstützen die meisten Empfänger die Multi-GNSS-Fähigkeit, die es ihnen ermöglicht, gleichzeitig auf Satelliten von mehreren Konstellationen zuzugreifen. Dies verbessert die Genauigkeit, Zuverlässigkeit und Signalverfügbarkeit – insbesondere in schwierigen Umgebungen wie städtischen Schluchten oder bergigem Gelände.
Anwendungen von GNSS – Global Navigation Satellite System
GNSS – Global Navigation Satellite System spielt eine entscheidende Rolle im modernen Leben. Es ermöglicht die Navigation für Autos, Flugzeuge, Schiffe und Fußgänger. Es unterstützt die Präzisionslandwirtschaft, indem es Traktoren führt und Anbaumuster optimiert. Ingenieure und Vermesser nutzen GNSS für genaue Landvermessung und Bauarbeiten. Rettungsdienste sind für Einsatz- und Rettungsaktionen darauf angewiesen. Finanzinstitute nutzen das GNSS-Timing, um Transaktionen mit einem Zeitstempel zu versehen, und Kommunikationsnetze sind für die Synchronisation darauf angewiesen.
Zusätzlich zu zivilen Anwendungen nutzen Militärs verschlüsselte GNSS-Signale für sichere Navigation, Zielerfassung und Operationen. Wissenschaftler nutzen GNSS, um Erdbeben zu überwachen, tektonische Bewegungen zu untersuchen und Umweltveränderungen zu analysieren.
Um die Leistung zu verbessern, integrieren viele Systeme GNSS mit anderen Technologien wie Inertial Navigation Systems (INS), Barometern und Wi-Fi-Positionierung. Diese Fusion gewährleistet eine kontinuierliche Verfolgung, wenn Satellitensignale schwächer werden oder ausfallen.
GNSS entwickelt sich mit neuen Satelliten, verbesserten Signalstrukturen und größerer Interoperabilität ständig weiter. Als Rückgrat der globalen Positionsbestimmung- und Timing-Infrastruktur unterstützt GNSS unzählige Anwendungen und bleibt für die moderne Gesellschaft unerlässlich.