Global Positioning System

Delta-Raketen transportieren die GPS-Satelliten von Kap Canaveral in Florida (USA) auf eine Umlaufbahn in 17 440 Kilometer Höhe, wo sie die Erde in zwölf Stunden umrunden. Die Bahnen sind um 55 Grad gegenüber dem Äquator geneigt, damit sie in den Polregionen ebenfalls empfangen können. Da sie durch Solarzellen mit Energie versorgt werden, drehen sich die Satelliten ständig so, dass diese in Richtung Sonne weisen, während die Antennen in Richtung Erde zeigen. Jeder Satellit enthält vier Atomuhren.

Hauptleitstelle für den GPS ist der Luftwaffenstützpunkt Falcon in Colorado Springs (Colorado, USA). Überwachungsstationen sind auf Hawaii, auf der Insel Ascension im Atlantik, in Diego Garcia im Indischen Ozean und auf der Insel Kwajalein im Südpazifik. Dort vorgenommene Messungen ermöglichen die Berechnung der genauen zu erwartenden Umlaufbahnen der Satelliten. Diese Vorhersagedaten, die wiederum über Satellit in die Empfangsgeräte gesendet werden, sind Voraussetzung für die Positionsbestimmung.

Militärisch wurde und wird das Raketen-GPS in Kampfflugzeugen und Kampfhubschraubern, Kriegsschiffen, U-Booten, Panzern und anderen Militärfahrzeugen verwendet. Außerdem gehören GPS-Geräte – wie im Golfkrieg – zu den Kampfausrüstungen von Soldaten. Darüber hinaus ist das GPS eine Navigationshilfe für die Zielortung in Raketen und wird bei so genannten „intelligenten” Bomben zur Treffpunktbestimmung eingesetzt.

Die zivile Nutzung des GPS ist breit. Noch bevor sich alle Satelliten vollständig in ihren Umlaufbahnen befanden, setzten Landvermesser GPS ein, um tage- oder wochenlange Arbeitszeit mit Standardmessmethoden zu sparen. GPS wird heutzutage in Flugzeugen und Schiffen für die Streckennavigation und bei der Annäherung an Flugplatz bzw. Hafen genutzt. Eine besondere Leistung war hierbei etwa die im Dezember 2000 gelungene Lokalisierung der Quelle des Amazonas auf einen Meter genau. GPS-Streckensysteme überwachen Lastwagen und Notfallfahrzeuge, um eine optimale Streckenführung zu vermitteln. GPS steht außerdem für Autofahrer und Wanderer zur Ortsbestimmung zur Verfügung.

Eine Anwendungsmöglichkeit jüngeren Datums ist der Einsatz von GPS als Frühwarnsystem für Vulkanausbrüche. Zu diesem Zweck installierten amerikanische Forscher bereits an bestimmten Positionen innerhalb gefährdeter Vulkangebiete Empfangseinrichtungen mit Sendern. Mit Hilfe der Sender lassen sich die jeweiligen Positionen zu einer zentralen Stelle schicken, wo anschließend aus den Daten die Bewegungen der Erdoberfläche bestimmt werden.