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Navigation
mit Sextant und GPS
Facharbeit aus der Mathematik
Gymnasium Unterhaching
Leistungskurs Mathematik 2000/2002
Verfasser: Florian Huber
Kursleiter: StR Barbara Wendemuth
Abgabetermin: 01.02.2002
1 Vorwort
2 Entwicklungsschritte der Navigation
2.1 Terrestrische Navigation
2.2 Astronavigation
2.3 Magnetisch Nord
2.4 Funknavigation
2.5 Forderungen an das GPS
3 Entwicklung des GPS
4 Bestandteile des GPS
4.1 Raumsegment
4.2 Kontrollsegment
4.3 Nutzersegment
5 Funktionsprinzip von GPS
5.1 Positionsbestimmung in der Ebene
5.2 Positionsbestimmung im Raum mit 3 Satelliten
5.3 Umrechnung von kartesischen zu Kugelkoordinaten
5.4 Genaue Positionsbestimmung im Raum mit 4 Satelliten
6 Satellitensignale
6.1 Frequenzen
6.2 Präzisionsortungsservice – PPS
6.3 Standortservice - SPS
7 Schlusswort
Anhang:
A Quellcode von GPS-Programm
B Derive-Rechenweg für GPS-Programm
C Literaturverzeichnis
D Hilfsmittelverzeichnis
E Erklärung
Seit Anbeginn der Zeit war es eines der größten Probleme der Menschheit, herauszufinden wo genau man sich auf der Erde befindet Seit knapp einem Jahrzehnt hat ein verblüffendes System völlig neue Möglichkeiten der Ortsbestimmung eröffnet Global Positioning System (GPS) heißt diese Technologie des US Verteidigungsministeriums, die mittels Satelliten und präziser Zeitmessung eine Echtzeitpositionsbestimmung ermöglicht Diese Art der Positionsbestimmung fasziniert mich schon seit einiger Zeit, da ich mit ihr an vielen Wochenenden während meiner fliegerischen Freizeitbeschäftigung damit konfrontiert bin GPS ist aus heutigen Flugzeugen einfach nicht mehr wegzudenken, da es hier die navigatorische Arbeit zwar nicht komplett ersetzt, aber dem Piloten sehr zur Hand geht Bis es jedoch zu dieser komfortablen Technik kam, haben sich die Menschen sehr viele geniale Möglichkeiten überlegt Der 1730 erfundene Sextant war einer dieser Erfindungen die es Seefahrern erleichterte, festzustellen wo sie sich befinden Auch er nutzte Hilfsmittel außerhalb der Erde, die Sterne Von beiden erwähnten Arten der Positionsbestimmung wird eine sehr präzise Zeitmessung erfordert Dieses war besonders bei der Sextantennavigation mit sehr großen Schwierigkeiten verbunden Auf dem Bereich der Uhrmacherei machten im 18 Jahrhundert die Engländer große Fortschritte Im weiteren Verlauf dieser Facharbeit möchte ich diese beiden Positionsbestimmungs-methoden näher erläutern
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