Meinberg GPS167PC - Handbuch (Seite 5)

Allgemeines
Die von Meinberg hergestellten GPS-Satellitenfunkuhren wurden mit dem Ziel ent-
wickelt, Anwendern eine hochgenaue Zeit- und Frequenzreferenz zur Verfügung zu
stellen. Hohe Genauigkeit und die Möglichkeit des weltweiten Einsatzes rund um die
Uhr sind die Haupteigenschaften dieser Systeme, welche ihre Zeitinformationen von
den Satelliten des Global Positioning System empfangen.
Das Global Positioning System (GPS) ist ein satellitengestütztes System zur Radio-
ortung, Navigation und Zeitübertragung. Dieses System wurde vom Verteidigungsmi-
nisterium der USA (US Departement Of Defense) installiert und arbeitet mit zwei
Genauigkeitsklassen: den Standard Positioning Services (SPS) und den Precise Posi-
tioning Services (PPS). Die Struktur der gesendeten Daten des SPS ist veröffentlicht
und der Empfang zur allgemeinen Nutzung freigegeben worden, während die Zeit-
und Navigationsdaten des noch genaueren PPS verschlüsselt gesendet werden und
daher nur bestimmten (meist militärischen) Anwendern zugänglich sind.
Das Prinzip der Orts- und Zeitbestimmung mit Hilfe eines GPS-Empfängers beruht
auf einer möglichst genauen Messung der Signallaufzeit von den einzelnen Satelliten
zum Empfänger. 24 aktive GPS-Satelliten und mehrere zusätzliche Reservesatelliten
umkreisen die Erde auf sechs Orbitalbahnen in 20000 km Höhe einmal in ca. 12
Stunden. Dadurch wird sichergestellt, daß zu jeder Zeit an jedem Punkt der Erde
mindestens vier Satelliten in Sicht sind. Vier Satelliten müssen zugleich zu empfangen
sein, damit der Empfänger seine Position im Raum (x, y, z) und die Abweichung
seiner Uhr von der GPS-Systemzeit ermitteln kann. Kontrollstationen auf der Erde
vermessen die Bahnen der Satelliten und registrieren die Abweichungen der an Bord
mitgeführten Atomuhren von der GPS-Systemzeit. Die ermittelten Daten werden zu
den Satelliten hinaufgefunkt und als Navigationsdaten von den Satelliten zur Erde
gesendet.
Die hochpräzisen Bahndaten der Satelliten, genannt Ephemeriden, werden benötigt,
damit der Empfänger zu jeder Zeit die genaue Position der Satelliten im Raum
berechnen kann. Ein Satz Bahndaten mit reduzierter Genauigkeit wird Almanach
genannt. Mit Hilfe der Almanachs berechnet der Empfänger bei ungefähr bekannter
Position und Zeit, welche der Satelliten vom Standort aus über dem Horizont sichtbar
sind. Jeder der Satelliten sendet seine eigenen Ephemeriden sowie die Almanachs aller
existierender Satelliten aus.
Eigenschaften der Satellitenfunkuhr GPS167PC
Die Satellitenfunkuhr GPS167PC ist als Einsteckkarte für PCs mit ISA-Bus ausge-
führt. An der Rückseite des Rechners sind der Antennenanschluß, zwei Kontroll-
LEDs und eine 9-polige Submin-D-Buchse für eine serielle Schnittstelle und diverse
andere Signale herausgeführt.
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