Precision Farming (GPS)

Das Navigation Satellite Timing And Ranging - GPS (NAVSTAR) entstand aus dem Zusammenschluß zweier Projekte des US Verteidigungsministeriums. Die Marine beschäftigte sich mit dem Projekt TIMATION und die Luftwaffe mit System 621. Aus Kostengründen entstand daraus das NAVSTAR - System. Das System sollte einem GPS Nutzer - egal ob in Ruhe oder in Bewegung - extrem genaue Informationen über seine Dreidimensionale Position, seine Geschwindigkeit sowie über die Zeit überall auf oder nahe der Erde zur Verfügung stellen.

Von 1974 wurden die ersten Versuche zur Einrichtung dieses Navigationssystems gemacht, bis es letztendlich 1995 seine volle Funktionsfähigkeit erreicht. Das System besteht aus 21 sendenden Satelliten und 3 Reservesatelliten. Sie befinden sich insgesamt auf 6 geostationären Bahnen in einer Höhe von 20.183 km. Kontrolliert werden die Satelliten von insgesamt 5 Kontrollstationen auf der Erde. Jeder Satellit sendet permanent Signale auf einer Frequenz von 1575,42 MHz. Die Signale der Satelliten enthalten Informationen über die Position des Satelliten und die Uhrzeit, zu der die Position ermittelt wurde.

Die gesendeten Informationen werden im GPS-Empfänger zu einer terrestrischen Koordinate umgerechnet. Der genaue dreidimensionale Standpunkt auf der Erde (Längengrad, Breitengrad und Höhe) läßt sich nur aus den Informationen von insgesamt vier Satellitendaten errechnen, da erst der Schnittpunkt der vier Daten die genaue Koordinate ergibt. Zum Schutz vor unerlaubter Nutzung ihres Systems, hat das Verteidigungsministerium die Satellitensignale künstlich verschlechtert und verzerrt. Dadurch ist eine Ortung nur auf +/- 100m möglich. Um eine Position um +/- 1m zu erhalten ist ein Differential-GPS-Empfänger notwendig. Das DGPS empfängt von einer auf der Erde befindlichen Station, mit einer genau bekannten Koordinate, ein Referenzsignal. Durch Umrechnungen läßt sich nun die genaue Position ermitteln.

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