Abstract

Nach einem kurzen historischen Rückblick auf die klassischen, astronomischen Navigationsverfahren wenden wir uns den satellitengestützten Ortungstechniken zu.

Schon kurz nachdem die Sovjetunion den Westen am 4. Oktober 1957 mit dem Start des ersten künstlichen Erdsatelliten Sputnik überrumpelt hatte, erkannten die USA das Potenzial der Satellitentechnik für die weltweite Ortsbestimmung. Bereits im folgenden Jahr begann die U.S. Navy unter der wissenschaftlichen Leitung der John Hopkins University in Baltimore mit der Entwicklung eines auf dem Dopplereffekt beruhenden Systems zur Posotionsbestimmung von Schiffen und U-Booten. 1964 konnte das daraus hervorgehende Satellitenortungssystem Transit für militärische Zwecke in Betrieb genommen werden.

Transit war systembedingt recht langsam und erlaubte nur eine zweidimensionale Ortung, was den Ansprüchen der Land- und Luftstreitkräfte nicht genügte.

Ende der Sechzigerjahre des vorigen Jahrhunderts begannen daher die U.S. Navy und die U.S. Airforce gemeinsam mit der Entwicklung eines neuen satellitengestützten Navigationssystems, das nun nicht mehr auf dem Dopllereffekt, sondern auf der Bestimmung der Distanzen zwischen den Satelliten und dem eigenen Standort beruht. Das geschieht mit Hilfe der Messung der Laufzeiten der Funksignale, die von den Satelliten ausgesendet werden und sich mit Lichtgeschwindigkeit fortpflanzen. Das Navigational Satellite Timing and Ranging - Global Positioning System, abgekürzt Navstar GPS; oder populär nur GPS genannte System wurde 1995 offiziell in Betrieb genommen und leistet uns heute die bekannten, fast unentbehrlich gewordenen Dienste.

Auch die übrigen Weltmächte sind nicht untätig geblieben: Das Verteidigungsministerium der Russischen Föderation setzte am 24. September 1993 das System GLOSASS in Betrieb, das auf einem ähnlichen Prinzip wie NAVSTAR-GPS beruht, und die Volksrepublik China baut mit COMPASS ebenfalls ein eigenes System auf. Die Schweiz beteiligt sich am System GALILEO, das von der EU und der Europäischen Weltraumorganisation ESA entwickelt wird und mit dem Navstar-GPS kompatibel ist.

Im Vortrag werden die Ortungsprinzipen Dopllereffekt (Transit) und Trilateration (GPS, GALILEO und andere moderne Systeme) auf anschauliche Art, welche keine spezielle mathematische Kenntnisse voraussetzt, erläutert.

Referenzen