Satellitennavigation

Satellitennavigation bezeichnet Verfahren zur Bestimmung von Position, Geschwindigkeit und Zeit mithilfe von Signalen Navigationssatelliten. Globale Netze ermöglichen PVT-Dienste für Fahrzeuge, Luftfahrt, Schifffahrt, Vermessung und Smartphone-Anwendungen. Das Grundprinzip beruht darauf, dass ein Empfänger Signale mehrerer Satelliten empfängt und deren Sendezeit sowie Ephemeriden auswertet. Aus den gemessenen Pseudoabständen wird mittels Trilateration die Position bestimmt. Da Uhrenfehler und Signalausbreitung auftreten, liefern die Satelliten hochpräzise Ephemeriden, und der Empfänger kalibriert sich auf eine gemeinsame Zeitbasis. Korrekturdaten aus Zusatzsystemen verbessern die Genauigkeit.

Globale Navigationssatellitensysteme (GNSS) umfassen GPS (USA), GLONASS (Russland), Galileo (EU) und BeiDou (China). Ergänzende Systeme wie SBAS (WAAS, EGNOS, MSAS) senden Korrekturen; DGPS, RTK und Precise Point Positioning (PPP) ermöglichen höhere Genauigkeit. Typische Konsumgeräte erreichen ohne Korrekturen einige Meter; mit Zusatzdiensten oft Zentimeter bis Meter. Anforderungen an Sichtlinie und Umgebung beeinflussen Leistung.

Anwendungen: Navigation in Fahrzeugen, Luftfahrt, Seeschifffahrt, Vermessung, Landwirtschaft, Zeitverteilung in Netzwerken. Historisch entwickelte sich Satellitennavigation aus Strecken- und Bahnsystemen; GPS wurde 1995 voll betriebsfähig, Galileo begann im 21. Jahrhundert, weitere Systeme folgten. Moderne GNSS arbeiten kontinuierlich an Genauigkeits- und Verfügbarkeitsverbesserungen sowie Resilienz gegen Störungen.