Aufbaustoff · Modul 6/7 GPS & AIS

6.1GPS – Funktionsweise & Funktionen

Wie GPS die Position bestimmt – und was das Gerät alles anzeigt.

⏱ ca. 8 Min.📘 Lektion 1 von 3✅ Selbsttest · 5 Fragen

iWorum geht es?

Das GPS ist das wichtigste elektronische Navigationshilfsmittel – ein Blick auf Technik und Anzeigen.

Lernziele dieser Lektion

1Funktionsweise

🛰️
Signallaufzeit
Satelliten senden Position und genaue Uhrzeit; aus der Laufzeit berechnet der Empfänger Position und Geschwindigkeit. 3 Satelliten für Position + Höhe, ein 4. für die genaue Zeit (der Empfänger hat keine exakte Uhr).
🌍
Abdeckung & Genauigkeit
Mindestens 24 Satelliten sichern weltweit ≥4 Kontakte. Seit Abschaltung der künstlichen Verzerrung (2000): ~10–15 m, mit dGPS (Differenzmethoden) noch genauer.

2Funktionen

🧭
Grunddaten
Position, SOG (Fahrt über Grund), COG (Kurs über Grund) und Track.
📌
Wegpunkt & XTE
Wegpunkt ansteuern (Peilung BRG, Entfernung DTW). XTE = seitliche Abweichung von der Ideallinie (z. B. „0,5 sm Steuerbord“) – verhindert eine Hundekurve.
🎯
VMG, TTG & ETA
VMG = gutgemachte Geschwindigkeit in Wegpunkt-Richtung (beim Aufkreuzen maximieren, nicht die SOG). Aus VMG und DTW folgen TTG (Time To Go) und ETA.

🎬GPS: Position aus vier Satelliten

Vier Satelliten1234Empfänger1–3: Position · 4: genaue ZeitWarum der 4. Satellit?OrtUhr ungenaukorrigiertUhrfehler: Standlinien treffen sich nichtmind. 24 Satellitenweltweit immer ≥ 4 in SichtGenauigkeit ca. 10–15 mmit dGPS noch genauer

Die Satelliten senden laufend ihre Position und die genaue Uhrzeit; aus der Signallaufzeit berechnet der Empfänger seinen Abstand zu jedem Satelliten. Drei Satelliten genügen theoretisch für Position und Höhe – weil die Empfängeruhr aber nicht exakt geht, passen die Standlinien nicht zusammen. Der vierte Satellit liefert die genaue Zeit, erst dann treffen sich alle in einem Punkt. Mindestens 24 Satelliten sichern weltweit ≥ 4 Kontakte; die Genauigkeit liegt bei ca. 10–15 m, mit dGPS darunter.

🎬Was das GPS anzeigt

📍 Position
🧭 SOG/COG & Track
📌 Wegpunkt (BRG, DTW)
↔️ XTE (Kursabweichung)
🎯 VMG (gutgemacht)
🕐 TTG & ETA

Aufgaben des GPS: Position, SOG (Fahrt über Grund) und COG (Kurs über Grund), Wegpunkt-Navigation (Peilung BRG, Entfernung DTW). Der XTE (Cross Track Error) ist die seitliche Abweichung von der gespeicherten Ideallinie (Lot vom Standort auf die Linie, z. B. „0,5 sm Steuerbord“) – so vermeidet man eine „Hundekurve“. Die VMG (gutgemachte Geschwindigkeit) ist der Anteil der Fahrt in Wegpunkt-Richtung – beim Aufkreuzen maximiert man die VMG, nicht die SOG. Aus VMG und DTW folgen TTG (Time To Go) und ETA.

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