Berechnung der Reichweite zu einem Satelliten

Wie in unserem 'Finden von SatellitenSeite, sendet jeder Satellit in der GPS-Konstellation eine eindeutige C/A-Codedie wie ein zufälliges Rauschen aussieht, aber in Wirklichkeit eine deterministische Sequenz ist. Da die Sequenz deterministisch ist, ist ein GPS-Empfänger in der Lage, genau dieselbe Codesequenz zu erzeugen wie der Satellit selbst. Indem er intern das gleiche Muster erzeugt, sucht der Empfänger nach dem Muster, das vom Satelliten gesendet wird, und berechnet dann, wie groß die Verzögerung im Vergleich zu seinem eigenen Muster ist.

Dies ist aufgrund der genauen Synchronisierung der Uhr möglich. Stellen Sie sich zum Beispiel vor, Sie und ein Freund stehen auf einem sehr großen Feld. Sie synchronisieren Ihre Uhren und Ihr Freund erklärt sich bereit, genau zur Mittagszeit eine Startpistole abzufeuern. Ihr Freund geht dann zum anderen Ende des Feldes. Genau zur Mittagszeit feuert er die Pistole ab, aber laut Ihrer Uhr hören Sie den Knall erst vier Sekunden nach der Mittagszeit, weil der Schall das Feld überqueren musste. Wenn wir davon ausgehen, dass die Schallgeschwindigkeit 340 m/s beträgt, können wir das mit der benötigten Zeit multiplizieren, um herauszufinden, dass dein Freund 1.360 Meter entfernt ist.

Der Empfänger und der GPS-Satellit arbeiten auf ähnliche Weise. Da der Empfänger in der Lage ist, seine Uhr genau mit der des Satelliten zu synchronisieren, und da er die Uhrzeit kennt, wenn die Geschwindigkeit durch die Zeit bestimmt wird, die benötigt wird, um die Entfernung des Satelliten zu bestimmen.

Es gibt natürlich noch andere Faktoren, die berücksichtigt werden müssen, aber das ist das grundlegende Prinzip.