Globales Navigationssatellitensysteme (auf Englisch Global Navigation Satellite Systems GNSS) sind eine Konstellation von Satelliten, die weltweit Daten für Positionierung, Navigation und Zeitmessung (PNT) bereitstellen. Diese Systeme nutzen ein Netzwerk von Satelliten, die die Erde umkreisen und Signale aussenden, die von GNSS-Empfängern am Boden empfangen werden. Der Empfänger kann seinen genauen Standort bestimmen, indem er die Reisezeit des Signals zum Empfänger und die bekannten Satellitenpositionen berechnet.
Die Unterscheidung zwischen Satellitennavigationssystemen und GNSS besteht darin, dass erstere einzelne Systeme wie GPS bezeichnen, während letztere mehrere globale und regionale Systeme umfassen. GNSS schließt GPS (USA), GLONASS (Russland), BeiDou (China) und Galileo (Europa) ein und gewährleistet eine globale Abdeckung und Redundanz für den Zugang zu genauen PNT-Informationen.
Die primären globalen Betriebssysteme innerhalb des GNSS-Rahmens sind GPS, GLONASS, BeiDou und Galileo:
System | Herkunft | Beschreibung |
---|---|---|
GPS (Globales Positionierungssystem) | Vereinigte Staaten | Das bekannteste und am weitesten verbreitete GNSS-System, entwickelt und betrieben vom Verteidigungsministerium der Vereinigten Staaten. Es bietet präzise Positions- und Navigationsdaten durch ein Netzwerk von Satelliten, die die Erde umkreisen und kontinuierlich Signale senden |
GLONASS (Globales Navigationssatellitensystem) | Russland | Das russische Pendant zum GPS funktioniert ähnlich mit einer Konstellation von Satelliten, die Signale an Empfänger auf der Erde senden. Bietet globale Abdeckung mit einem Schwerpunkt auf den nördlichen Regionen |
BeiDou | China | Chinas Satellitennavigationssystem, das zunächst als regionales System begann, sich aber zu einem globalen System namens BeiDou-3 entwickelte. Es bietet hauptsächlich Abdeckung in Asien, hat sich jedoch erweitert, um globale Abdeckung zu bieten und bietet ähnliche Fähigkeiten wie GPS und GLONASS |
Galileo | Europäische Union | Das globale Navigationssystem der Europäischen Union zielt darauf ab, ein unabhängiges und zuverlässiges Satellitennavigationssystem für zivile Nutzung zu bieten. Es befindet sich noch in der vollständigen Implementierung, bietet jedoch bereits weltweit Positions- und Zeitmessdienste für Benutzer an |
Regionale Navigationssysteme verbessern die Wirksamkeit von GNSS in bestimmten Gebieten:
Diese regionalen Systeme erhöhen die Wirksamkeit von GNSS, indem sie die Genauigkeit und Verfügbarkeit in ihren jeweiligen Bereichen verbessern.
GNSS kann basierend auf den Fähigkeiten in Generationen eingeteilt werden:
Die Anwendungen von GNSS umfassen verschiedene Sektoren, einschließlich militärischer, ziviler und aufkommender Bereiche:
Sektor | Anwendung | Beschreibung |
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Militär | Navigation | GNSS bietet präzise Positionsbestimmung und Navigation, um militärische Kräfte effektiv in verschiedenen Umgebungen zu unterstützen |
Zielverfolgung | GNSS hilft, Raketen und Waffen mit hoher Genauigkeit zu lenken | |
Aufklärung | GNSS unterstützt die Aufklärung durch genaues Orten von Positionen | |
Zivil | Navigationssysteme | GNSS wird in Navigationssystemen für Autos, Flugzeuge und Schiffe für Routenplanung und Führung verwendet |
Vermessung und Kartierung | GNSS hilft bei der Erstellung genauer Karten und der Vermessung von Geländemerkmalen | |
Geodäsie | GNSS trägt zur Erforschung der Form und Größe der Erde bei | |
Präzisionslandwirtschaft | GNSS ermöglicht Landwirten die Optimierung des Ressourceneinsatzes (Dünger, Pestizide) durch genaue Positionierung für Traktoren und Ausrüstungen | |
Transport | GNSS wird für Fahrzeugortung, Flottenmanagement und Logistikoptimierung verwendet | |
Verbraucherelektronik | Smartphones und tragbare Geräte integrieren häufig GNSS für standortbasierte Dienste | |
Neu | Autonome Fahrzeuge | GNSS liefert präzise Positionsbestimmung und Navigation, die für selbstfahrende Autos entscheidend sind |
Suche und Rettung | GNSS hilft, verlorene oder gestrandete Personen zu lokalisieren | |
Katastrophenmanagement | GNSS hilft bei der Verfolgung von Katastrophen und der Koordinierung von Hilfsmaßnahmen | |
Anlagenverfolgung | GNSS ermöglicht die Echtzeitverfolgung wertvoller Vermögenswerte wie Fracht oder Ausrüstung | |
Smarte Städte | GNSS trägt zur Entwicklung intelligenter Transportsysteme bei, optimiert den Verkehrsfluss und verwaltet Ressourcen |