GPS

Lina und Maria sind mit Marias Hund in einem Park in Paris unterwegs. - Oh Diva ist weggelaufen! - Kein Problem. Diese App auf dem Handy zeigt, wo sie ist. Läuft sie zu weit weg, bekomme ich einen Alarm. - Aber woher weiß die App, wo der Hund ist? - In Divas Halsband gibt es einen kleinen Empfänger, der Funksignale von Satelliten empfängt, die sich etwa 20.000 Kilometer über dem Boden befinden. Die Satelliten senden Informationen über den Standort auf der Erde über dem sie positioniert sind. Mit Hilfe dieser Informationen berechnet der Empfänger dann seine eigene Position.

Der Empfänger sendet die Informationen an die App in Marias Telefon. - Aber wie berechnet der Empfänger seine Position? - Der Empfänger empfängt ein Signal von einem Satelliten. Das Signal von diesem Satelliten enthält die Information, dass er sich zu einem bestimmten Zeitpunkt über Notre Dame befindet. Wenn der Empfänger auch in Notre Dame ist, erhält er diese Informationen in dem Moment, in dem das Signal Notre Dame erreicht. Aber wenn es länger dauert.. .. dann ist der Empfänger nicht in Notre Dame.

Durch Messen der zusätzlichen Zeit, die das Signal benötigt, um den Empfänger zu erreichen, kann er herausfinden, dass er .. ..drei Kilometer von Notre Dame entfernt ist. Mit diesen Informationen ist es möglich, einen Kreis auf einer Karte zu zeichnen. Der Kreis hat einen Radius von drei Kilometern mit Notre Dame in der Mitte des Kreises. Jetzt weiß der Empfänger, dass er sich irgendwo auf dem Umfang des Kreises befindet. Der Empfänger empfängt auch Informationen von einem zweiten Satelliten.

Dieser sagt, er sei über dem Arc de Triomphe. Von der zusätzlichen Zeit, die dieses Signal benötigt, um den Empfänger zu erreichen, berechnet er, dass er ... ... zwei Kilometer vom Arc de Triomphe entfernt ist. Mit diesen Informationen ist es möglich, einen weiteren Kreis auf der Karte zu zeichnen. Dieser Kreis hat einen Radius von zwei Kilometern und sein Mittelpunkt am Arc de Triomphe.

Die beiden Kreise treffen sich an zwei Orten. Der Empfänger des Hundes muss sich an einem der beiden Punkte befinden. Der Empfänger empfängt auch Informationen von einem dritten Satelliten. Dieser sagt, dass er über dem Eiffelturm positioniert ist. Mit der zusätzlichen Zeit, die das Signal benötigt, um den Empfänger zu erreichen, berechnet der Empfänger, dass er einen Kilometer vom Eiffelturm entfernt ist.

Mit diesen Informationen kann ein dritter Kreis auf der Karte gezeichnet werden. Dieser Kreis hat einen Radius von einem Kilometer mit dem Eiffelturm in der Mitte. Jetzt gibt es nur noch einen Punkt, an dem sich alle drei Kreise kreuzen. Und da ist der Hund! Diese Technik wird als Trilateration bezeichnet.

Dem Empfänger reichte es aus, Informationen von drei Satelliten zu erhalten, um genau zu wissen, wo er ist ... ... wenn der Empfänger über eine ausreichend genaue Uhr verfügt. Der Empfänger rechnet so: Die Geschwindigkeit von Funkwellen, das sind 300 Millionen Meter pro Sekunde, multipliziert mit der zusätzlichen Zeit, die benötigt wird damit ein Signal den Empfänger erreicht. Wenn die Uhr des Empfängers etwas ungenau ist, wird es einen kleinen Fehler geben: einen oder ein paar Meter. Je genauer die Uhr, desto genauer die Positionsablesung.

Aber genaue Uhren kosten viel Geld. Der Empfänger wäre so zu teuer. Aber es geht auch anders. Der Empfänger kann einen vierten Satelliten verwenden. Mit vier Satelliten kann der Empfänger eine sehr genaue Position berechnen ohne eine teure Uhr eingebaut zu haben.

Und durch die Verwendung von noch mehr Satelliten wird es noch genauer. Die vom Halsband des Hundes verwendete Technik wird als Global Positioning System, abgekürzt GPS, bezeichnet. - Was für eine tolle Sache! Michael sollte allen seine Kaninchen eins anziehen.