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Global Positioning System

Das Global Positioning System (GPS; deutsch Globales Positionsbestimmungssystem), offiziell NAVSTAR GPS, ist ein globales Navigationssatellitensystem zur Positionsbestimmung. Es wurde seit den 1970er-Jahren vom US-Verteidigungsministerium entwickelt und löste ab etwa 1985 das alte Satellitennavigationssystem NNSS (Transit) der US-Marine ab, ebenso die Vela-Satelliten zur Ortung von Kernwaffenexplosionen. GPS ist seit Mitte der 1990er-Jahre voll funktionsfähig und ermöglicht seit der Abschaltung der künstlichen Signalverschlechterung (Selective Availability) am 2. Mai 2000 auch zivilen Nutzern eine Genauigkeit von oft besser als 10 Metern. Die Genauigkeit lässt sich durch Differenzmethoden (Differential-GPS/DGPS) in der Umgebung eines Referenzempfängers auf Werte im Zentimeterbereich oder besser steigern. Mit den satellitengestützten Verbesserungssystemen (SBAS), die Korrekturdaten über geostationäre, in den Polargebieten nicht zu empfangende Satelliten verbreiten und ebenfalls zur Klasse der DGPS-Systeme gehören, werden kontinentweit Genauigkeiten von einem Meter erreicht. GPS hat sich als das weltweit wichtigste Ortungsverfahren etabliert und wird in Navigationssystemen weitverbreitet genutzt.

Die offizielle Bezeichnung ist „Navigational Satellite Timing and Ranging – Global Positioning System“ (NAVSTAR GPS). NAVSTAR wird manchmal auch als Abkürzung für „Navigation System using Timing and Ranging“ genutzt. GPS wurde am 17. Juli 1995 offiziell in Betrieb genommen.

Die Abkürzung GPS ist inzwischen so sehr etabliert, dass sie umgangssprachlich, zum Teil sogar fachsprachlich, als generische Bezeichnung oder pars pro toto für alle Satellitennavigationssysteme benutzt wird.

GPS war ursprünglich zur Positionsbestimmung und Navigation im militärischen Bereich (in Waffensystemen, Kriegsschiffen, Flugzeugen usw.) vorgesehen. Ein Vorteil ist dabei, dass GPS-Geräte nur Signale empfangen und nicht senden. So kann navigiert werden, ohne dass der Feind Informationen über den eigenen Standort erhält. Heute wird es auch im zivilen Bereich genutzt: in der Seefahrt, Luftfahrt, durch Navigationssysteme im Auto, zur Positionsbestimmung und -verfolgung im Rettungs- und Feuerwehrdienst sowie im ÖPNV, zur Orientierung im Outdoor-Bereich etc. DGPS-Verfahren haben in Deutschland nach dem Aufbau des Satellitenpositionierungsdienstes der deutschen Landesvermessung (SAPOS) besondere Bedeutung in der Geodäsie, da sich damit landesweit Vermessungen in cm-Genauigkeit durchführen lassen. In der Landwirtschaft wird es beim Precision Farming zur Positionsbestimmung der Maschinen auf dem Acker genutzt. Ebenso wird GPS im Leistungssport verwendet. Speziell für den Einsatz in Mobiltelefonen wurde das Assisted Global Positioning System (A-GPS) entwickelt.

Das Prinzip der GPS-Satellitenortung beschreibt der Artikel Globales Navigationssatellitensystem.

GPS basiert auf Satelliten, die mit codierten Radiosignalen ständig ihre aktuelle Position und die genaue Uhrzeit ausstrahlen. Aus den Signallaufzeiten können spezielle GPS-Empfänger ihre eigene Position und Geschwindigkeit berechnen. Theoretisch reichen dazu die Signale von drei Satelliten aus, welche sich oberhalb ihres Abschaltwinkels befinden müssen, da daraus die genaue Position und Höhe bestimmt werden kann. In der Praxis haben GPS-Empfänger keine ausreichend genaue Uhr, um die Laufzeiten korrekt zu messen. Deshalb wird das Signal eines vierten Satelliten benötigt, mit dem die genaue Zeit im Empfänger bestimmt werden kann. Zur Mindestanzahl der benötigten Satelliten siehe Artikel GPS-Technik.

Mit den GPS-Signalen lässt sich nicht nur die Position, sondern auch die Geschwindigkeit des Empfängers bestimmen. Dieses erfolgt allgemein über Messung des Dopplereffektes oder die numerische Differenzierung des Ortes nach der Zeit. Die Bewegungsrichtung des Empfängers kann ebenfalls ermittelt werden und als künstlicher Kompass oder zur Ausrichtung von elektronischen Karten dienen. Die Kompass-Funktion beruht ebenfalls auf dem Dopplereffekt. Das bedeutet, dass es bei ruhendem Empfänger nicht möglich ist, eine genaue Kompassmessung durchzuführen. Setzt sich der Empfänger in Bewegung, steht eine Kompassmessung erst nach kurzer Verzögerung zur Verfügung. Neuere Navigationssysteme verwenden hauptsächlich Magnetometer zur Kompassmessung.

Damit ein GPS-Empfänger immer zu mindestens vier Satelliten Kontakt hat, werden insgesamt mindestens 24 Satelliten eingesetzt, die die Erde jeden Sterntag zweimal in einer mittleren Bahnhöhe von 20.200 km umkreisen. Jeweils mindestens vier Satelliten bewegen sich dabei auf jeweils einer der sechs Bahnebenen, die 55° gegen die Äquatorebene inkliniert (geneigt) sind und gegeneinander um jeweils 60° verdreht sind. Da die Erde gleichzeitig in einem Sterntag fast eine komplette Drehung um die eigene Achse vollführt, steht ein Satellit nur einmal täglich über demselben Punkt der Erde (genau: alle 23 Stunden 55 Minuten und 56,6 Sekunden).

Ein Satellit hat eine erwartete Lebensdauer von 7,5 Jahren, häufig funktionieren die Satelliten deutlich länger. Um Ausfälle problemlos zu verkraften, wurden daher bis zu 31 Satelliten in den Orbit gebracht, sodass auch bei schlechten Bedingungen fünf oder mehr Satelliten verwendet werden können. Das Austauschen eines Satelliten dauert derzeit 60 Tage; aus Kostengründen wird versucht, diesen Zeitraum auf zehn Tage zu senken,um die Satellitenanzahl auf 25 reduzieren zu können.

Das Datensignal mit einer Datenrate von 50 bit/s und einer Rahmenperiode von 30 s wird parallel mittels Spread-Spectrum-Verfahren auf zwei Frequenzen ausgesendet:

Jeder Satellit hat einen Empfänger für eine Datenverbindung im S-Band (1783,74 MHz zum Empfangen, 2227,5 MHz zum Senden).

Der für die Modulation des Datensignals im zivilen Bereich eingesetzte C/A-Code ist eine pseudozufällige Codefolge mit einer Länge von 1023 Bits. Die Sendebits einer Codefolge werden bei „Spread Spectrum“-Modulationen als sogenannte „Chips“ bezeichnet und tragen keine Nutzdateninformation, sondern dienen nur zur Demodulation mittels Korrelation mit der Codefolge selbst. Diese 1023 Chips lange Folge hat eine Periodenlänge von 1 ms, und die Chips-Rate beträgt 1,023 Mcps. Die beiden Codegeneratoren für die Gold-Folge bestehen aus jeweils 10 Bit langen Schieberegistern und sind vergleichbar mit linear rückgekoppelten Schieberegistern, wenngleich sie für sich einzeln nicht die maximale Folge ergeben. Die beim C/A-Code eingesetzten Generatorpolynome G1 und G2 lauten:

Die endgültige Gold-Folge (C/A-Codefolge) wird durch eine Codephasenverschiebung zwischen den beiden Generatoren erreicht. Die Phasenverschiebung wird bei jedem GPS-Satelliten unterschiedlich gewählt, so dass die dabei entstehenden Sendefolgen (Chips-Signalfolgen) orthogonal zueinander stehen – damit ist ein unabhängiger Empfang der einzelnen Satellitensignale möglich, obwohl alle GPS-Satelliten auf den gleichen Nominalfrequenzen L1 und L2 senden (sogenanntes Codemultiplex, CDMA-Verfahren).

Im Gegensatz zu den pseudozufälligen Rauschfolgen aus linear rückgekoppelten Schieberegistern (LFSR) haben die zwar ebenfalls pseudozufälligen Rauschfolgen aus Gold-Codegeneratoren wesentlich bessere Eigenschaften der Kreuzkorrelation, wenn die zugrundeliegenden Generatorpolynome entsprechend ausgewählt werden. Dies bedeutet, dass durch die Codephasenverschiebung eingestellten, unterschiedlichen Gold-Folgen mit gleichen Generatorpolynomen zueinander fast orthogonal im Coderaum stehen und sich damit kaum gegenseitig beeinflussen. Die beim C/A-Code eingesetzten LFSR-Generatorpolynome G1 und G2 erlauben maximal 1023 Codephasenverschiebungen, wovon ungefähr 25 % zueinander eine in der GPS-Anwendung hinreichend kleine Kreuzkorrelation für den CDMA-Empfang aufweisen. Damit können neben den maximal 32 GPS-Satelliten und deren Navigationssignale weitere rund 200 Satelliten zusätzlich Daten auf der gleichen Sendefrequenz zu den GPS-Empfängern übertragen – dieser Umstand wird beispielsweise im Rahmen von EGNOS zur Übermittlung von atmosphärischen Korrekturdaten, Wetterdaten und Daten für die zivile Luftfahrt ausgenutzt.

Da die Datenrate der damit übertragenen Nutzdaten 50 bit/s beträgt und ein Nutzdatenbit genau 20 ms lang ist, wird ein einzelnes Nutzdatenbit immer durch exakt 20-malige Wiederholung einer Gold-Folge übertragen.

Der zuschaltbare künstliche Fehler Selective Availability, der seit dem Jahr 2000 nicht mehr eingesetzt wird, wurde bei dem C/A-Code dadurch erreicht, dass die zeitliche Ausrichtung (Taktsignal) der Chips einer geringen zeitlichen Schwankung (Jitter) unterworfen wurde. Die regionale Störung von GPS-Signalen wird durch das US-Militär durch GPS-Jammer erreicht und macht damit GPS nicht in jedem Fall zu einem verlässlichen Orientierungsmittel, da nicht verlässlich feststellbar ist, ob und wie weit GPS-Signale von den tatsächlichen UTM/MGRS-Koordinaten abweichen.

Der längere und meist militärisch verwendete P-Code verwendet als Codegenerator sogenannte JPL-Folgen. Er unterteilt sich in den öffentlich dokumentierten P-Code und den zur Verschlüsselung auf der Funkschnittstelle eingesetzten und geheimen Y-Code, welcher bedarfsmäßig zu- bzw. abgeschaltet werden kann. Die Kombination daraus wird als P/Y-Code bezeichnet. Die Verschlüsselung mit dem Y-Code soll einen möglichst manipulationssicheren Betrieb (engl. Anti-Spoofing oder AS-Mode) ermöglichen. Seit 31. Januar 1994 ist der AS-Modus permanent aktiviert, und es wird nicht mehr der öffentlich bekannte P-Code direkt übertragen.

Der P-Code wird aus vier linearen Schieberegistern (LFSR) der Länge 10 gebildet. Zwei davon bilden den sogenannten X1-Code, die anderen beiden den X2-Code. Der X1-Code wird mit dem X2-Code so über XOR-Verknüpfungen kombiniert, dass insgesamt 37 verschiedene Phasenverschiebungen 27 verschiedene Wochensegmente des P-Codes ergeben. Die Längen sind bei diesem Code wesentlich höher als beim C/A-Code. So liefert der X1-Codegenerator eine Länge 15 345 000 Chips und X2 eine Codefolge, die exakt um 37 Chips länger ist. Die Dauer, bis sich der P-Code wiederholt, ergibt sich daraus zu 266 Tagen (38 Wochen). Der P/Y-Code wird mit einer Chiprate von 10,23 Mcps gesendet, das entspricht der zehnfachen Chiprate des C/A-Codes. Er benötigt daher ein breiteres Frequenzspektrum als der C/A-Code.

Zur Unterscheidung der einzelnen GPS-Satelliten im P/Y-Code wird die sehr lange Codefolge von rund 38 Wochen Dauer in einzelne Wochensegmente aufgeteilt. Jeder GPS-Satellit hat einen genau eine Woche lang dauernden Codeabschnitt zugewiesen, und am Anfang jeder Woche (Sonntag 00:00 Uhr) werden alle P-Codegeneratoren wieder auf den Startwert zurückgesetzt. Damit wiederholt sich pro GPS-Satellit der P/Y-Code einmal pro Woche. Die Bodenstationen benötigen fünf Wochensegmente des in Summe 38 Wochen langen P-Codes für Steueraufgaben, 32 Wochensegmente sind für die Unterscheidung der einzelnen GPS-Satelliten vorgesehen.

Der C/A-Code dient dabei zur Umschaltung – sogenanntes Hand Over – auf den P/Y-Code. Da die P-Codefolge pro GPS-Satellit eine Woche umfasst, wäre das direkte Synchronisieren einfacher Empfänger auf die P-Codefolge ohne Kenntnis der genauen GPS-Uhrzeit praktisch unmöglich. Einfache GPS-Empfänger, die den P/Y-Code verwenden, synchronisieren sich zuerst auf den C/A-Code, gewinnen aus den übertragenen Daten die notwendige Umschaltinformationen wie Uhrzeit small thermos flask, Wochentag und andere Informationen, stellen damit ihre P-Codegeneratoren entsprechend ein und schalten dann auf den Empfang des P/Y-Code um.

Moderne militärische GPS-Empfänger werden heute mit einer sehr viel größeren Anzahl von Korrelatoren ausgestattet, ähnlich wie der im zivilen Bereich eingesetzte SiRFstar-III-Chipsatz, wodurch es möglich ist, den P/Y-Code direkt auszuwerten. Diese Empfänger werden bei den Herstellern als „direct-Y-code“-Empfänger bezeichnet. Diese Empfängergeneration macht es möglich, den C/A-Code zu stören, um die Nutzung von zivilen GPS-Empfängern durch gegnerische Kräfte beispielsweise zum Vermessen von Feuerstellungen zu verhindern. Da die Bandbreite des militärischen Signals ca. 20 MHz ist, können die 1-2 MHz Bandbreite des C/A-Codes, die zivil genutzt werden, gestört werden, ohne dass militärische Empfänger wesentlich beeinträchtigt werden. Das und die Annahme, dass heutige Konflikte regional begrenzt sind, führten zur Entscheidung, die künstliche Verschlechterung abzuschalten.

Die genauen Parameter für die Y-Verschlüsselung des P-Codes sind nicht öffentlich bekannt. Die Parameter der Navigationsdaten (Nutzdaten, Rahmenaufbau, Bitrate), die mittels P/Y-Code übertragen werden, sind allerdings exakt identisch mit den Daten, die mittels der öffentlich bekannten C/A-Codefolge übertragen werden. Der wesentliche Unterschied besteht darin, dass der Takt der P/Y-Codefolge im Satelliten grundsätzlich keinem künstlichen Taktfehler unterworfen wird und der P-Code die 10-fache Taktrate zum C/A-Code aufweist. Damit können P/Y-Empfänger die für die Positionsbestimmung wesentliche Information der Übertragungszeiten genauer gewinnen.

Es bestehen strikte Kontrollen bei der Weitergabe von P-Code-Daten an Länder außerhalb der NATO. Derartige Anwender wie z. B. die Luftwaffe der Schweiz erhalten den wöchentlich von der NSA gewechselten aktuellen P-Code und spielen diesen auf die Navigationshardware in ihren Kampfflugzeugen ein. Ohne dieses Update sinkt die Zielgenauigkeit der Bordwaffen drastisch.

In den verwendeten Frequenzbereichen breitet sich die elektromagnetische Strahlung ähnlich wie sichtbares Licht fast geradlinig aus, wird dabei aber durch Bewölkung oder Niederschlag kaum beeinflusst. Dennoch ist wegen der geringen Sendeleistung der GPS-Satelliten für den besten Empfang der Signale eine direkte Sichtverbindung zum Satelliten erforderlich. In Gebäuden war ein GPS-Empfang bis vor kurzem nicht möglich. Neue Empfängertechnik ermöglicht unter günstigen Bedingungen Anwendungen in Gebäuden. Zwischen hohen Gebäuden kann es durch mehrfach reflektierte Signale (Mehrwege-Effekt) zu Ungenauigkeiten kommen. Zudem ergeben sich z. T. große Ungenauigkeiten bei ungünstigen Satellitenkonstellationen, zum Beispiel wenn nur drei nahe beieinander stehende Satelliten aus einer Richtung zur Positionsberechnung zur Verfügung stehen. Für eine exakte Positionsermittlung sollten möglichst vier Satellitensignale aus unterschiedlichen Himmelsrichtungen empfangbar sein.

Für die zentrale Kontrolle des GPS ist die 50th Space Wing des Air Force Space Command (AFSPC) der US Air Force auf der Schriever AFB, Colorado zuständig.

Die technische Realisierung einschließlich ihrer mathematischen Grundlagen wird im Artikel GPS-Technik beschrieben.

Jeder GPS-Satellit ist mit einer oder mehreren Atomzeituhren bestückt. Die damit erzeugte Atomzeit ist zusammen mit der genauen Position des Satelliten Voraussetzung für die Positionsbestimmung des GPS-Empfängers. Gleichzeitig wird damit ein weltweit einheitliches Zeitsystem zur Verfügung gestellt. Die von einem GPS-Empfänger empfangene Zeit ist zunächst die GPS-Zeit, eine Atomzeitskala ohne Schaltsekunde. Die GPS-Zeit ist daher der Koordinierter Weltzeit (UTC) seit 1980 um 18 Sekunden voraus (Stand Januar 2017). Die Satellitennachricht enthält die aktuelle Differenz zwischen GPS-Zeit und UTC. Damit kann im Empfänger die genaue UTC berechnet werden. Wenn die Laufzeit des Satellitensignals genau bestimmt wird, garantiert das GPS-System eine Abweichung von UTC von maximal einer Mikrosekunde.

Die GPS-Satelliten sind Teil des US-Programms Nuclear Detection System (NDS), früher Integrated Operational Nuclear Detection System (IONDS) genannt, eingebunden in das Verteidigungsprogramm DSP (Defense Support Program). Sie haben optische und Röntgen-Sensoren und ebenso Detektoren für EMP. Damit sollen sie Atombombenexplosionen und Starts von Interkontinentalraketen mit einer Ortsauflösung von 100 m registrieren. Das GPS hat dabei das Vela-System abgelöst.

Die Idee des satellitenbasiertes Ortungssystem GPS ist schon ca. 70 Jahre alt und hat eine „wahnsinnige“ Vorgeschichte. Im Jahr 1939 meldete in Berlin der deutsche Ingenieur Karl Hans Janke ein Patent für ein „Standortanzeiger, insbesondere für Luftfahrzeuge“ an. Das Patent wurde am 11. November 1943 erteilt und war dem GPS damals schon sehr ähnlich. Allerdings war die Zeit noch nicht reif für die Erfindung. Wegen zunehmender „chronisch paranoider Schizophrenie“ wurde der Wissenschaftler Janke, der auch viele andere Erfindungen hervorbracht hatte, 1949 wegen „wahnhaften Erfindens“ in eine Nervenheilanstalt eingewiesen, wo er bis zu seinem Tod 1988 verblieb.

Neben bodengestützten Funknavigationssystemen wie dem während des Zweiten Weltkriegs entwickelten Decca Navigation System, welches später vor allem der Seeschifffahrtsnavigation diente und prinzipbedingt nur lokal verfügbar war, wurde ab 1958 von der US-Marine das erste Satellitennavigationssystem Transit entwickelt. Zunächst unter der Bezeichnung Navy Navigation Satellite System (NNSS) wurde es ab 1964 militärisch zur Zielführung ballistischer Raketen auf U-Booten und Flugzeugträgern der US-Marine und ab 1967 auch zivil genutzt und ist seit dem 31. Dezember 1996 außer Betrieb. Seine Sendefrequenzen lagen bei 150 und 400 MHz, und es erreichte eine Genauigkeit zwischen 500 und 15 m. Bradford W. Parkinson gilt als Miterfinder des militärisch genutzten Global Positioning System. Gemeinsam mit den US-Amerikanern Roger L. Easton und Ivan A. Getting, die für die zivile Nutzung von GPS vorrangig als Erfinder zu nennen sind, entwickelten sie GPS.

Das GPS-Programm wurde mit der Gründung des JPO (Joint Program Office) im Jahre 1973 gestartet. Der erste GPS-Satellit wurde 1978 vom Vandenberg-Startplatz SLC-3E mit einer Atlas F Rakete in eine Umlaufbahn in 20.200 km Höhe und 63° Bahnneigung geschossen. 1985 startete der letzte Satellit dieser Generation mit einer Atlas E Rakete von der Vandenberg-Startrampe SLC-3W. Mit Einführung der GPS-II-Serie (1989) wechselte man nach Cape Canaveral und startete von der Startrampe LC-17 mit Delta-6925-Raketen. Die Serien GPS IIA bis GPS IIR-M folgten mit Delta-7925-Raketen. Die Inklination wurde bei Starts von Cape Canaveral unter Beibehaltung der Bahnhöhe auf 55° verringert. Im Dezember 1993 wurde die anfängliche Funktionsbereitschaft (Initial Operational Capability) festgestellt. Zu diesem Zeitpunkt waren 24 Satelliten im Einsatz. Die volle Funktionsbereitschaft (Full Operational Capability) wurde im April 1995 erreicht und am 17. Juli 1995 bekanntgegeben. Die GPS-IIF-Serie, deren erster Satellit GPS IIF-1 2010 startete, besitzt keinen Feststoff-Apogäumsmotor mehr, sondern wird von ihren Delta-IV- oder Atlas-V-Trägerraketen direkt im GPS-Orbit ausgesetzt statt auf einer Transferbahn, wie es bis zu GPS-IIR-M-Serie üblich war.

Um nicht-autorisierte Benutzer – potenzielle militärische Gegner – von einer genauen Positionsbestimmung auszuschließen, wurde die Genauigkeit für Benutzer, die keinen Schlüssel haben, künstlich verschlechtert (selective availability = SA, mit einem Fehler von größer 100 m). SA musste in den Block-II-Satelliten implementiert werden, weil der C/A-Dienst deutlich besser als ursprünglich erwartet war. Es gab fast immer vereinzelte Satelliten, bei welchen SA nicht aktiviert war, sodass genaue Zeitübertragungen möglich waren.

Am 2. Mai 2000 wurde diese künstliche Ungenauigkeit der Satelliten abgeschaltet, ab ca. 4:05 Uhr UTC sendeten alle Satelliten ein SA-freies Signal. Seitdem kann das System auch außerhalb des bisherigen exklusiven Anwendungsbereichs zur präzisen Positionsbestimmung genutzt werden. Dies führte unter anderem zum Aufschwung der Navigationssysteme in Fahrzeugen und im Außenbereich, da der Messfehler nun in mindestens 90 % der Messungen geringer als 10 m ist.

Am 25. September 2005 brachte eine Delta-II-Rakete den ersten GPS-Satelliten der Baureihe GPS 2R-M (modernized) in den Weltraum. Die Antenne wurde verbessert und das Sendespektrum um eine zweite zivile Frequenz und zwei neue militärische Signale erweitert. Seit Dezember 2005 im Einsatz, erweiterte der neue Satellit die Flotte der funktionstüchtigen Satelliten auf 28. Im Juni 2008 waren 32 Satelliten aktiv. Am 17. August 2009 startete mit GPS 2R-M8 der letzte GPS-Satellit dieser Serie mit einer Delta-II-Rakete erfolgreich in seine Transferbahn.

Am 28. Mai 2010 setzte eine Delta IV Medium+ (4,2) den ersten GPS-IIF-Satelliten im GPS-Orbit ab. Diese Serie ist weiter verbessert (u. a. genauere Atomuhren).

Das Pentagon autorisierte die United States Air Force am 9. Mai 2008, die ersten acht Satelliten der dritten Baureihe zu bestellen. Für Entwicklung und Bau wurden 2 Mrd. US-Dollar bereitgestellt. Die dritte Generation wird aus insgesamt 32 Satelliten bestehen und soll ab 2014 das GPS-II-System ersetzen. Sie unterscheiden sich durch eine erhöhte Signalstärke und weitere Maßnahmen, um eine Störung der Signale zu erschweren. Lockheed Martin und Boeing konkurrierten um den Auftrag, mit dem automatisch die Lieferung der nachfolgenden 24 Satelliten verbunden sein sollte. Am 15. Mai 2008 gewann Lockheed-Martin den Auftrag zum Bau der ersten zwei GPS-IIIA-Satelliten. Inzwischen soll der Auftrag auf acht Satelliten aufgestockt worden sein.

Die GPS-Satelliten sind auf mehrere Arten nummeriert:

Es gibt zwei Dienstklassen:

Eine Erhöhung der Genauigkeit (0,01–5 m) kann durch Einsatz von DGPS (Differential-GPS) erreicht werden.

Zur Verbesserung der Genauigkeit dienen satellitengestützte Erweiterungssysteme (Satellite-Based Augmentation Systems, SBAS): EGNOS in Europa, WAAS in den USA, MSAS in Japan und GAGAN in Indien.

GPS nutzt eine eigene kontinuierliche Atomzeitskala, welche bei der Einführung von GPS im Jahr 1980 mit UTC übereinstimmte, jedoch keine Schaltsekunden berücksichtigt. Seit der Einführung der letzten Schaltsekunde im Dezember 2016 beträgt die Differenz zwischen beiden Zeiten 18 Sekunden (UTC + 18 Sekunden = GPS-Zeit). Der aktuelle Wert dieser Differenz wird im Nutzdatensignal des Systems übertragen.

Es gibt die folgenden zwei Verfahren, um mittels GPS eine Position zu bestimmen:

In Fahrzeugen können zusätzlich Odometrie-Daten wie Geschwindigkeit und Beschleunigung sowie Richtungsdaten (z. B. Differential-Odometer, Drehratensensor) verwertet werden, um die Position präziser zu bestimmen oder auch noch in Funklöchern wie z. B. Tunneln eine Position ermitteln zu können. Da diese Daten nur von den in der Fahrzeugelektronik implementierten Sensoren gemessen und an das Navigationssystem übermittelt werden können, ist diese höhere Präzision derzeit nur von festeingebauten Navigationssystemen zu erreichen.

Die Zeit, die die Atomuhren auf den GPS-Satelliten anzeigen, unterliegt den Effekten der relativistischen Zeitdilatation. Dabei hängt nach der allgemeinen Relativitätstheorie die Ganggeschwindigkeit einer Uhr vom Ort im Gravitationsfeld ab und nach der speziellen auch von ihrer Geschwindigkeit. Das geringere Gravitationspotential in der Satellitenbahn lässt die Zeit schneller vergehen, die Bahnbewegung der Satelliten relativ zu einem ruhenden Beobachter auf der Erde verzögert sie. In einer Flughöhe von ca. 3.000 km heben sich beide Effekte gerade auf, in der GPS-Satellitenbahn überwiegt der gravitative Effekt um mehr als das 6-fache. Auf den Satelliten geht damit die Zeit vor. Der relative Gangunterschied (Δt/t) zu einer irdischen Uhr liegt zwar bei nur 4,4·10−10, er ist jedoch deutlich größer als die relative Ganggenauigkeit von Cäsium-Atomuhren, die besser als 10−13 sind.

In der Grafik liegt die Bezugshöhe im Erdmittelpunkt, die Erdoberfläche entsprechend bei 6300 km. Die Ordinate ist die Zeitdilatation, bezogen auf eine Erdsekunde. Die obere Kurve gibt Auskunft, um wie viele Sekunden die Zeit in großer Höhe und kleiner Gravitation schneller vergeht. Die Zeitverzögerung durch die Bahnbewegung eines Satelliten folgt aus der unteren Kurve. Die Summe beider Effekte führt zur mittleren Kurve.

Aufgrund der Relativbewegung zwischen Empfänger (Erddrehung) und Satellit (Bahnbewegung) unterliegen die Signale dem relativistischen Dopplereffekt. Bei einer Trägerfrequenz von 1,5 GHz variiert das Signal um ±5 kHz. Die Zeit- bzw. Frequenzgenauigkeit der Satellitenatomuhren von besser als 10−12 genügt, um Eigenbewegungen des Empfängers in der Größenordnung von 1 m/s zu erkennen.

Oft wird irrtümlich darauf hingewiesen, dass diese Gangunterschiede zu einem Positionsbestimmungsfehler von mehreren Kilometern pro Tag führten, wenn sie nicht korrigiert würden. Ein solcher Fehler würde nur dann auftreten, wenn die Positionsbestimmung über die Ermittlung der Abstände des GPS-Empfängers zu drei Satelliten anhand eines Uhrenvergleichs mit einer Uhr im Empfänger erfolgte. In diesem Fall würde sich bei jeder dieser Abstandsbestimmungen ein Fehler von ca. 12 km pro Tag anhäufen. Gewöhnliche GPS-Empfänger sind nicht mit einer Atomuhr ausgestattet, stattdessen wird die präzise Zeit am Empfangsort auch aus dem C/A-Code der empfangenen Satelliten bestimmt. Aus diesem Grund sind für eine 3D-Positionsbestimmung mindestens vier Satelliten erforderlich (vier Laufzeitsignale zur Bestimmung von vier Parametern, nämlich drei Ortsparametern und der Zeit). Weil alle Satelliten den gleichen relativistischen Effekten ausgesetzt sind, entsteht hierdurch ein vernachlässigbarer Fehler bei der Positionsbestimmung, weil sich dieser Fehler nur über den Laufzeitunterschied auswirkt.

Damit die Satellitensignale des GPS außer zur Positionsbestimmung auch als Zeitstandard verwendet werden können, wird der relativistische Gangunterschied der Uhren allerdings kompensiert. Dazu wird die Schwingungsfrequenz der Satelliten-Uhren auf 10,229999995453 MHz verstimmt, so dass trotz der relativistischen Effekte ein synchroner Gang mit einer irdischen Uhr mit 10,23 MHz gewährleistet ist. Weitere relativistische Effekte, wie zum Beispiel der Sagnac-Effekt, sind so klein, dass sie bei stationären Empfängern nicht gesondert berücksichtigt werden müssen.

Unter Selective Availability (SA), zu dt. etwa „wählbare Verfügbarkeit“, wird das Hinzufügen von pseudozufälligem Rauschen zu den Signalen für die Positionsbestimmung verstanden. Vor der Abschaltung dieser genauigkeitsverfälschenden Maßnahme am 2. Mai 2000 sollte damit verhindert werden, dass gelenkte Waffensysteme, die außerhalb des US-Militärs zum Einsatz kommen sollten, zur Zielführung mit einem frei erhältlichen GPS-Empfänger ausgestattet werden können. Vor dem Stichtag lag die Genauigkeit der zivilen GPS-Geräte bei etwa 100 Metern oder schlechter, danach bei 10 bis 15 Metern.

Differential-GPS (DGPS, auch dGPS) ist eine Sammelbezeichnung für Verfahren, die zusätzlich zum GPS-Signal Korrekturdaten verwenden, um die Genauigkeit zu erhöhen. Die Korrekturdaten stammen i. d running belt pack. R. von einem weiteren GPS-Empfänger, der Referenzstation, dessen genaue Position bekannt ist. Die zu einem bestimmten Zeitpunkt auftretenden Fehler in der Positionsbestimmung nahegelegener Empfänger sind nahezu identisch, sodass sie in der Differenz herausfallen.

Als Standardformat von GPS-Daten dient das RINEX-Format, eine Standard- und Formatdefinition, die einen freien Austausch von GPS-Rohdaten ermöglichen soll. Für den Austausch von GPS-Daten in Echtzeitanwendungen ist das RTCM-Format von Bedeutung.

Neben diesen Basisformaten speichern die GPS-Geräte unterschiedlicher Hersteller die GPS-Ergebnisse (Routen, Track Logs und Wegpunkte) häufig in eigenen proprietären Dateiformaten. Als allgemeine Austauschformate bieten sich das gpx-Format und das Google-Earth-eigene. kml-Format an. Eine Konvertierung zwischen verschiedenen Formaten erlaubt die freie Software GPSBabel.

Um das System zu stören, gibt es zum einen die Möglichkeit des Jammings (Jammer = englisch für Störsender), siehe GPS-Jammer, weiterhin des GPS-Spoofings. Allerdings könnten die USA aus politischen Gründen das GPS-Signal verzerren oder für eine unbestimmte Zeit in einigen Gebieten auf der Welt das Signal abschalten.

Der Aufenthaltsort des Trägers eines GPS-Empfängers lässt sich, da Empfänger passiv arbeiten und keine Signale senden, nicht verfolgen. Für eine GPS-Überwachung wird eine Kombination aus einem passiven GPS-Empfänger mit einem aktiven Sender benötigt, z. B. ein Mobilfunkmodul, der die ermittelten Positionsdaten an Dritte weitergibt. Derartige Kombi-Geräte werden oft fälschlicherweise als GPS-Sender bezeichnet.

GPS wird von der deutschen Polizei für Ermittlungen eingesetzt. Es dient zur Überwachung bestimmter Fahrzeuge und Fahrer. Im April 2005 entschied das Bundesverfassungsgericht, dass der Einsatz des satellitengestützten Systems zur Überwachung in einem strafrechtlichen Ermittlungsverfahren nicht gegen das Grundgesetz verstoße. Der Zweite Senat wies mit diesem Urteil eine Verfassungsklage eines Ex-Mitglieds der Antiimperialistischen Zellen (AIZ) zurück, das beanstandet hatte, eine zweieinhalb Monate andauernde Überwachung seines Fahrzeugs und dessen verschiedener Benutzer habe in übertriebener Weise in Grundrechte der Überwachten eingegriffen.

Der Bundesgerichtshof entschied am 4. Juni 2013, dass die verdeckte Überwachung eines Fahrzeuges mittels eines GPS-Empfängers durch eine Privatdetektei grundsätzlich als strafbewehrter Verstoß gegen das BDSG zu werten ist. Nur bei Vorliegen eines starken berechtigten Interesses an dieser Datenerhebung, etwa in notwehrähnlichen Situationen, komme von diesem Grundsatz eine Ausnahme in Betracht.

Der Einsatz von GPS-Geräten hat in den letzten Jahren durch die preiswerte Technik erheblich zugenommen. Ein verbreitetes Einsatzgebiet ist das Flottenmanagement von Verkehrsbetrieben und des Transportwesens zu Land und auf Wasser/See. Wenn die Fahrzeuge mit GPS und einem Transponder ausgerüstet sind, hat die Zentrale jederzeit einen Überblick über den Standort der Fahrzeuge.

Handelsübliche zivile GPS-Geräte eignen sich für den Einsatz im Auto und im „Outdoor“-Bereich. Handelsübliche GPS-Empfänger (GPS-Mäuse) verwenden meist das NMEA 0183-Datenformat zur Ausgabe der Positionsdaten.

Einstellbar sind bei den meisten Geräten verschiedene Ausgabeformate wie UTM, MGRS, geographische Koordinaten in Grad, Minuten, Sekunden und weitere. Zur Übertragung von numerischen Koordinaten auf und zur Ermittlung von topographischen Karten ist ein Planzeiger im gleichen Maßstab wie die Karte erforderlich.

Zu den Herstellern von GPS-Empfängern zählen Trimble Navigation, Leica Geosystems, Garmin, Magellan, TomTom, HAiCOM, Globalsat und RoyalTek sowie die Hersteller von Smartphones.

In der Berufsschifffahrt wie in anderen Gewerben galt GPS lediglich als Ergänzung zur terrestrischen und astronomischen Standortbestimmung. Grund war die unzureichende Zuverlässigkeit und der künstliche Fehler.

2006 entdeckte Alessandro Cerruti von der amerikanischen Cornell University, dass GPS durch Sonneneruptionen gestört werden kann. In den vergangenen Jahren waren diese – und die damit verbundenen geomagnetischen Stürme – wenig ausgeprägt.

Auch kann der GPS-Empfang durch starke Schneefälle gestört werden. Sonstige Wetterverhältnisse, wie Regen und Nebel, beeinträchtigen den Empfang normalerweise jedoch nicht – allerdings ist der Empfang unter regennassem Laub im Wald deutlich schlechter als bei trockener Witterung.

Einsatzmöglichkeiten im geschäftlichen, sicherheitstechnischen und medizinischen Umfeld sind zum Beispiel:

GPS-Datenlogger (zur Erstellung von Tracks) und kleine Navigationsgeräte werden für Individualsport (Jogging, Radfahren, …) z. B. zur persönlichen Trainingsplanung und -überwachung zunehmend eingesetzt.

Für Sportwettkämpfe gilt, dass eine GPS-Kontrolle jedes Wettkämpfers (ähnlich dem auf Transpondertechnik basierenden ChampionChip-System) grundsätzlich technisch möglich ist, aber die breite Anwendung auf klassische Wettkampfformate (Breitensportveranstaltung) noch auf sich warten lässt. Am 1. Mai 2010 wurde der Dresdner 100km-Duathlon als erste Breitensportveranstaltung vollständig und systemidentisch GPS-aufgezeichnet. Bei Sportartexoten wie Geocaching, Kitesurfen, Paragleiten und Segelfliegen hingegen wird eine GPS-Überwachung heutzutage schon durchgeführt.

Eine GPS-gestützte Wettkampfüberwachung bietet Vorteile, wie:

Größter Profiteur des GPS ist die zivile Luftfahrt. Alle modernen Navigationssysteme sind GPS-gestützt, insbesondere in der Verkehrsluftfahrt sind jedoch weiterhin Systeme in Form von VOR- oder NDB-Empfängern und die Trägheitsnavigation üblich, das GPS nimmt hier in der Regel nur eine unterstützende Funktion ein.

Theoretisch, vorbehaltlich der Zulassung, erlauben die Genauigkeiten (P/Y-Signal) sogar automatische Landungen, sofern die Mittellinien der Landebahnen vorher genau vermessen wurden, d. h. die Koordinaten bekannt sind und zusätzlich DGPS eingesetzt wird. Einige unbemannte Luftfahrzeuge, wie EuroHawk benutzen dieses Verfahren. In der Verkehrsluftfahrt ist es zurzeit (Ende 2008) teilweise zugelassen. Ob ein Anflug nur mit dem GPS als Navigationssystem zugelassen ist, hängt von den Sichtbedingungen, dem genutzten System (GPS, DGPS) und der Ausrüstung von Luftfahrzeug und Landebahn ab. Eine Vorreiterrolle nehmen hier die Vereinigten Staaten ein, jedoch verbreiten sich GPS-gestützte Anflüge auch in Europa immer mehr.

Insbesondere in kleinen Luftfahrzeugen wie Segelflugzeugen oder Ultraleichtflugzeugen, die nicht über Funknavigationsempfänger verfügen, werden GPS-Empfänger gern eingesetzt. Da sich der Pilot durch die navigatorische Unterstützung stärker auf die Führung des Flugzeugs konzentrieren kann, erhöht dies auch die Sicherheit. Die alleinige Navigation nach GPS ist jedoch nicht zulässig, damit es bei einem Ausfall des Systems nicht zu gefährlichen Situationen wie Treibstoffmangel durch Verlust der Orientierung oder Einflug in freigabepflichtige Lufträume kommt.

Wie bei der Nutzung in Kraftfahrzeugen gibt es sowohl fest eingebaute Systeme, wie auch nachgerüstete Geräte. Insbesondere die Nutzung von PDAs mit angeschlossenen GPS-Mäusen nimmt im Freizeitbereich stark zu, da mit geringem Aufwand und Kosten ein leistungsstarkes Navigationssystem verfügbar ist.

Hier handelt es sich um GPS-Geräte, die mit umfangreicher Landkarten- und Stadtplan-Software ausgestattet sind. Sie ermöglichen meist akustische Richtungsanweisungen an den Fahrer, der zum Beispiel am Beginn der Fahrt lediglich den Zielort wie z. B. Straßenname und Ort einzugeben braucht. Im Auto wird bei Festeinbauten ab Werk (siehe Infotainmentsystem) unterschieden zwischen Systemen, die Sprachausgabe mit Richtungsangaben auf einem LCD (meist im Autoradioschacht) kombinieren, sowie Sprachausgabe mit farbiger Landkartendarstellung, bei welcher der Fahrer besser räumlich sieht, wo er unterwegs ist.

In letzter Zeit haben PDA-, Smartphone- und mobile Navigationssysteme starken Zuwachs erhalten. Sie können flexibel in verschiedenen Fahrzeugen schnell eingesetzt werden. Meist wird die Routenführung grafisch auf einem Farbbildschirm mit Touchscreen dargestellt.

Bei den meisten Festeinbauten ab Werk sowie den neuesten PDA- und PNA-Lösungen werden Verkehrsmeldungen des TMC-Systems, wonach der Fahrer automatisch an Staus oder Behinderungen vorbeidirigiert werden soll, mit berücksichtigt.

Festeingebaute Systeme sind in der Regel zwar erheblich teurer als mobile Geräte in Form von z. B. PDAs, haben jedoch den Vorteil, dass sie mit der Fahrzeugelektronik gekoppelt sind und zusätzlich Odometrie-Daten wie Geschwindigkeit und Beschleunigung verwenden, um die Position präziser zu bestimmen und auch noch in Funklöchern wie z. B. Tunneln eine Position ermitteln zu können.

Der Vorteil der stark zunehmenden Navigation in Autos liegt darin, dass der Fahrer sich ganz auf den Verkehr konzentrieren kann. Theoretisch kann der Treibstoffverbrauch um 1–3 % gesenkt werden, wenn alle Fahrer den optimalen Weg wählen.

GPS kann zur Diebstahlsicherung genutzt werden. Hierzu wird die GPS-Anlage z. B. des Fahrzeuges mit einem GSM-Modul kombiniert. Das Gerät sendet dann, im Falle eines Fahrzeugdiebstahls, die genauen Koordinaten an einen Dienstleister. In Verbindung mit einem PC kann dann z. B. über das Internet sofort die entsprechende Straße und der Ort abgelesen und die Polizei alarmiert werden.

Den großen Unterschied macht jedoch heute in miteinander vergleichbaren Systemen weniger die Technik, sondern vielmehr das jeweilige Navigationsprogramm und dessen benutzter Datenbestand aus. So gibt es derzeit von Programm zu Programm noch durchaus Unterschiede in der Routenführung.

GPS-Geräte eignen sich zum Einsatz am Fahrrad, beim Wandern (zum Beispiel als kompaktes Gerät am Handgelenk) oder im Flugzeug. Der Funktionsumfang der im Handel erhältlichen Geräte richtet sich nach Anwendungsbereich und Preis. Schon einfache Geräte können heute nicht bloß die Längen- und Breitengrade anzeigen, sondern auch Richtungsangaben machen, Entfernungen berechnen und die aktuelle Geschwindigkeit angeben. Die Anzeige kann so eingestellt werden, dass ein Richtungssymbol ausgegeben wird, das in die Richtung zeigt, die vom Benutzer durch die Eingabe der Zielkoordinaten (Wegpunkt) angegeben worden ist. GPS-Geräte stellen hier eine Weiterentwicklung der klassischen Navigation mit Kompass und Karte dar. Diese Funktion wird beim Geocaching benötigt. Hochwertige, moderne Geräte können neben Wegpunkten, Routen und Track Logs auch digitale Karten speichern und damit den aktuellen Standort auf einer Karte darstellen. Für den Außenbereich liegen für verschiedene Länder topografische Karten im Maßstab 1:25.000 zur Nutzung mit dem GPS vor.

Wenngleich die Outdoor-GPS-Geräte dafür nicht primär gedacht sind, können selbst kleine Armbandgeräte in Autos oder in der Bahn (Fensterplatz, ggf. im Wagenübergang) verwendet werden; der Empfang in Gebäuden ist jedoch mit diesen Geräten gewöhnlich nicht möglich.

GPS-Empfänger werden in der Fotografie eingesetzt, ähnlich den Geräten für den Einsatz im Freien. Bei der Aufnahme werden die aktuellen Koordinaten (Geo-Imaging, Geotagging, Georeferenzierung) in die Exif-Daten des Bildes eingebracht und mit dem Bild gespeichert.

Einige GPS-Empfänger unterstützen die Ermittlung und Speicherung der Ausrichtung (Blickrichtung der Kamera zum Zeitpunkt der Aufnahme). Dies ist allerdings nicht immer sinnvoll, da die Möglichkeit besteht, den GPS-Empfänger zum Beispiel am Trageband der Kamera zu montieren statt auf dem Blitzschuh, wenn dieser zum Beispiel für den Blitz verwendet wird. Damit ist dann keine sichere Angabe der Richtung zu treffen.

Beeinträchtigungen des GPS-Empfangs bei nicht hinreichend freier Sicht zum Himmel, setzten der Genauigkeit von GPS je nach Bebauung, Baumbewuchs usw. in der Fotografie erhebliche Grenzen. Die Tatsache, dass viele GPS-Empfänger im Zweifelsfall die letzte bekannte Position weiter verwenden, erfordert es, sich dieser Randbedingungen bewusst zu sein und ggf. die EXIF-Daten nachträglich am PC zu korrigieren.

Ein breites Angebot von GPS-Geräten ist auf die besonderen Anforderungen der Navigation in der Seefahrt zugeschnitten. GPS gehört heute zur Grundausstattung eines Schiffes, meist als Kartenplotter, bei dem der über GPS ermittelte Schiffsort in Echtzeit auf einer Elektronischen Seekarte angezeigt wird. Mobile GPS-Empfänger gibt es seit den 1980er Jahren. Mit einem Navigationsprogramm und einer GPS-Maus kann auf dem PC, Notebook oder PDA navigiert werden; heute sind die meisten Mobiltelefone GPS-fähig. In der Großschifffahrt werden integrierte elektronische Informations-, Navigations- und Schiffssteueranlagen (ECDIS) verwendet. Die für die Seenavigation bestimmten Geräte verfügen in der Regel über eine Kartenanzeige („Moving Map“) mit speziellen, elektronischen Seekarten in verschlüsselten Formaten. OpenSeaMap verwendet ein freies Format. Viele der Geräte sind wasserdicht gebaut; anspruchsvollere ermöglichen die kombinierte Darstellung der Seekarten mit weiteren Daten wie Wetterkarten oder Radardarstellungen. Beim Automatischen Identifikationssystem (AIS) dient das GPS neben der Positionsermittlung als Zeitbasis für die Koordinierung der Sendefolge.

In Gebäuden ist der GPS-Empfang generell reduziert bis unmöglich. Im konkreten Fall hängt es neben den verwendeten Baustoffen im Gebäude und deren Dämpfungsverhalten vom Standort innerhalb eines Gebäudes ab. In Fensternähe bzw. in Räumen mit großen Fenstern und freier Sicht auf den Himmel kann je nach momentaner Satellitenposition durchaus noch eine Standortbestimmung mit reduzierter Genauigkeit möglich sein. In abgeschatteten Räumen wie beispielsweise Kellern ist der GPS-Empfang praktisch immer unmöglich.

Mit neueren Empfänger-Chipsätzen der Firma SiRF (etwa SiRF Star III) oder der Firma u-blox (z. B. u-blox-5) ist in manchen Situationen wie in Gebäuden ein GPS-Empfang durch in Hardware massiv parallelisierte Korrelationsempfänger möglich. Statt wie bei herkömmlichen GPS-Empfängern die Korrelationen der Codefolgen (CDMA) zeitlich hintereinander durchzuprobieren und sich nur auf einen Empfangsweg festlegen zu können, werden bei diesen Chipsätzen 204.800 Korrelationsempfänger (SiRF Star III) parallel eingesetzt und zeitgleich ausgewertet. Damit kann der Mehrwegeempfang reduziert werden, und in Kombination mit einer gesteigerten Eingangsempfindlichkeit des HF-Eingangsteils können die an Wänden oder Böden reflektierten GPS-Funksignale unter Umständen im Inneren von Gebäuden oder engen Gassen in dicht verbauten Gebieten noch ausgewertet werden. Allerdings ist bei indirektem Empfang von GPS-Signalen über Reflexionen eine Reduktion der Genauigkeit verbunden, da das Signal dann eine längere Laufzeit aufweist und die genauen zeitlichen Bezüge nicht mehr passen. Der zusätzliche Fehler über Mehrwegeempfang kann einige 10 m betragen.

Die Verwendung von GPS bei strafrechtlichen Ermittlungen in Deutschland ist legal. Der Europäische Gerichtshof für Menschenrechte (EGMR) wies am 2. September 2010 die Klage eines einstigen Mitglieds der linksextremistischen „Antiimperialistische Zellen“ (AIZ) ab. Damit hat der EGMR die Einschätzung des Bundesverfassungsgerichts bestätigt, das am 12. April 2005 (2 BvR 581/01) so geurteilt und die Beschwerde von Bernhard Uzun zurückgewiesen hatte.

Der EGMR wies in seinem Urteil darauf hin, dass mit der Überwachung weitere Bombenanschläge verhindert werden sollten. „Sie diente damit dem Interesse der nationalen und öffentlichen Sicherheit, der Vorbeugung von Verbrechen und dem Schutz der Rechte der Opfer.“

Bei Fahrzeugortungen werden versteckte GPS-Ortungsgeräte sowohl von den Behörden als auch von privaten Ermittlern verwendet. Diese Ortungsgeräte sind sehr klein und werden magnetisch am Unterboden der Fahrzeuge in wenigen Sekunden angebracht. Sie funktionieren wochenlang ohne externe Stromquelle. Die Ortungsdaten werden entweder per Funk live übertragen oder aufgezeichnet.

Globale Systeme   Historisch:  Vereinigte Staaten Transit · Sowjetunion Parus/Zikada   In Betrieb:  Vereinigte Staaten GPS  · Russland GLONASS · Europaische Union Galileo  Im Aufbau:  China Volksrepublik BeiDou

Regionale Systeme oder regionale Ergänzungssysteme   In Betrieb:  China Volksrepublik BeiDou  Im Aufbau:  Japan QZSS · Indien IRNSS

Unterstützende satellitenbasierte Systeme (SBAS)   In Betrieb:  Vereinigte Staaten WAAS · Japan MSAS · Europaische Union EGNOS   Im Aufbau:  Indien GAGAN · Japan QZSS-SAIF · Russland SDKM

Siehe auch   Liste der Navigationssatelliten

Längstwelle:  Beta
Langwelle:  BPC | DCF77 | HBG | JJY | MSF | TDF | WWVB
Kurzwelle:  BPM | CHU | DIZ | RWM | WWV | WWVH | YVTO
Ultrakurzwelle:  RDS CT
Satellitennavigation:  GPS | GLONASS | BeiDou | Galileo

Sevendust

Sevendust is an American alternative metal band from Atlanta, Georgia, formed in 1994 by bassist Vince Hornsby, drummer Morgan Rose and guitarist John Connolly. After their first demo, lead vocalist Lajon Witherspoon and guitarist Clint Lowery joined the group. Following a few name changes, the members settled on the name Sevendust and released their self-titled debut album on April 15, 1997. They have attained success with three consecutive RIAA gold certified albums and have sold millions of albums worldwide.

The self-titled album sold 311 copies in its first week. However, through touring and TVT support, the album gained charting success through Billboard and earned a gold certification. Since formation, Sevendust has released ten studio albums, earned additional charting success and gold sales certifications. They have also re-released their self-titled album as Sevendust: Definitive Edition which contains five new tracks and a DVD.

Bassist Vince Hornsby joined drummer Morgan Rose in 1994 in a band called Snake Nation. John Connolly, a drummer, left his then band and joined Snake Nation as a guitarist. They recorded their first demo. Not happy with vocals, however, Snake Nation spent a year searching for a new singer before finding Lajon Witherspoon. Six months passed, Clint Lowery joined the band, and they renamed themselves Rumblefish.

Rumblefish was short-lived, however, because they found another band with the same name. They renamed themselves Crawlspace, and released “My Ruin” on the Mortal Kombat soundtrack album entitled More Kombat through TVT Records in 1996. Shortly after, another band named Crawlspac’ sent notice that they wanted $2,500 for the rights to their name. Rather than purchase the rights, the band members chose to rename themselves Sevendust, a name inspired by the commercial insecticide brand “Sevin Dust”. The song Rumble Fish was included on the band’s second album, Home.

Sevendust released their self-titled debut, in-part produced by former Twisted Sister guitarist Jay Jay French, on April 15, 1997, known for its heavy riffs, angry vocals and thrash-like drumming, as in the songs “Black” and “Bitch”. “Black” became the opening song for nearly every Sevendust concert until 2004. The debut album also contains the song “My Ruin”, from the Mortal Kombat soundtrack. Sevendust appeared on the Billboard 200, remained there for sixteen weeks and peaked at 165 on April 4, 1998. The album went gold on May 19, 1999.

In 1998, Sevendust performed at Dynamo Open Air (May 29–31) and Ozzfest 1998 (July through August). In the same year they released a compilation called Live and Loud which featured live footage of the band’s performance of September 16, 1998 at Chicago’s Metro.

On August 24, 1999, they released their second album, Home. The album peaked at 19 on the Billboard 200 and featured Skin from Skunk Anansie and Chino Moreno from Deftones as guest vocalists. The two singles from the album, “Denial” and “Waffle”, gave the band moderate chart success, and the latter of which was played on the Late Night with Conan O’Brien show. They appeared in Woodstock 1999 and have toured with many bands such as Korn, Staind, Nonpoint, Reveille, Godsmack, Mudvayne, Mushroomhead, Powerman 5000, Creed, Kid Rock, Machine Head, Limp Bizkit, Disturbed, and Metallica. In 1999, they gained European exposure by opening for Skunk Anansie at various shows in Germany. Skin from Skunk Anansie provided guest vocals on the track Licking Cream off Home. They also opened with Kid Rock and Ted Nugent for Metallica on New Year’s Eve in 1999 at the Pontiac Silverdome near Detroit, Michigan. They also joined Slipknot, Coal Chamber and other bands on the Tattoo the Earth Tour in June 2000. Also in 2000, the song “Fall” was recorded by producer Sylvia Massy in 1998 at Southern Tracks in Atlanta, Georgia. “Fall” appears on the soundtrack to the film Scream 3.

In November 2001, the band released their third album, Animosity. This album went gold and gained the band commercial success thanks to the success of singles “Praise” and “Angel’s Son”, which peaked at 15 and 11, respectively, on the Mainstream Rock Tracks. In 2002 they covered the theme song of WWE Superstar Chris Jericho for WWF Forceable Entry. The song was never used as an official entry theme for him though. “Angel’s Son” was a tribute to Lynn Strait, the lead singer of the band Snot, whom the members of Sevendust were friends with. Strait had died in a car accident in 1998. In addition to being included on Animosity, the song was included on the compilation album Strait Up. The band made an appearance on the Late Show with David Letterman playing an acoustic version of “Angel’s Son” featuring Paul Shaffer on keyboards.

In the same year Sevendust was seen in the Chris Rock movie Down to Earth as a partial clip of “Waffle” is played.

Another friend of the band, Dave Williams, the lead singer of Drowning Pool, died in 2002. Tragedy would strike again when Lajon Witherspoon’s younger brother was shot and killed later that year. Due to his death, Sevendust went on hiatus in 2002.

In 2003, Sevendust returned with their fourth album, Seasons. The album debuted at No. 14 in the US, selling around 68,000 copies in its first week. This was one of the band’s best received albums and to date features their highest charting single (tied with “Driven”), “Enemy”, which peaked at No. 10 on the Mainstream Rock Chart. “Enemy” was made the official theme song for WWE Unforgiven 2003. Other singles released from the album, “Broken Down” and “Face to Face”, met with more moderate success charting at 20 and 22, respectively.

In 2004, for the first time in the band’s career, they released a live album on a CD/DVD double disk package titled Southside Double-Wide: Acoustic Live. Both the CD and the DVD include a cover of “Hurt” by Nine Inch Nails which is dedicated to Johnny Cash. This concert showcased a mellower side to the band with an acoustic performance.

On December 11, 2004, after playing a show in Columbus, Ohio, it was announced that Clint Lowery had left the band mid-tour, because he wanted to play with his brother Corey Lowery in his new band Dark New Day, who had reportedly just signed with Warner Bros. Records. A replacement was found for the rest of the dates and was eventually replaced by Sonny Mayo (from Snot and Amen). At roughly the same time, Sevendust and TVT Records parted ways.

On October 11, 2005, Sevendust joined forces with good friend Producer/Engineer Shawn Grove and released their fifth studio album, Next, on the WineDark Records label, distributed by Universal Music. In the process, Sevendust also created their own record label, 7Bros Records. The album was actually recorded in a private house-turned-studio owned by a couple outside of the band’s hometown of Atlanta, Georgia, where Creed had recorded the I/Veafhered record. The first radio single off “Next” was the track “Ugly”, released to radio August 9, 2005, followed by the music video. The track “Pieces” appeared on the soundtrack for the film Saw II. Next debuted at No. 20 in the US, selling around 37,000 copies in its first week. Not much longer after the release of Next, Sevendust’s former label TVT Records released a greatest hits package for Sevendust, titled Best of (Chapter One 1997–2004), the label’s final Sevendust release. Also, an unofficial video for “Hero” was released showing footage of Bruce Lee in many of his famous film roles.

A few months after the October 2005 release date of Next, though, it became clear that WineDark would not live up to the band’s expectations. “I had people come up to me and say, ‘When is the record coming out?’ And it had already been out for five months”, Rose grumbles. “Basically, the main person that was in charge of the whole thing fell off the face of the earth whats a good meat tenderizer. There were no more cheques coming in, and the money had not been paid in full.”

In early 2006, the band themselves were considered bankrupt. WineDark Records had imploded, leaving them without distribution, tour support, or promised advance payments. The band owed money to crew members and other staffers and had a mounting credit card debt. In April, they expected that a tax refund from the US government would help ease the burden. Then, they found out their accountant hadn’t paid their taxes and they owed $120,000 to the government. “We were beyond broke”, says drummer and lyricist Morgan Rose. “We had a debt load close to a million dollars, and we were in a position where, no matter how much money we thought we were making, we were still having to pay and pay.”

Sevendust (with Shawn Grove again serving as Producer/Engineer), released their sixth full-length studio album, entitled Alpha, on March 6, 2007. The album debuted at No. 14 in the US, the band’s highest chart position yet, selling over 42,000 copies of the album in its first week of sale. The disc contained the album’s preceding internet track “Deathstar”, the Hot Mainstream Rock top 10 smash “Driven” and a further Active Rock radio top 40 hit in the form of “Beg to Differ”. Alpha is the band’s second album featuring Sonny Mayo on rhythm guitar and the first with him as part of the writing process. Alpha is also the first album by the band to be released under the Warner-affiliated Asylum Records, making Sevendust the first rock band on that label. The band also headlined a 57-date tour from February 8, 2007 to April 28, 2007. Boston heavy metal band Diecast, supergroup Invitro, and modern rock Red accompanied Sevendust on the tour.

Retrospective 2, a CD/DVD combo including two previously unreleased studio tracks, live concert footage never before seen, as well as the new music videos for the songs “Beg To Differ”, “Ugly”, “Pieces”, and “Driven”, was released on December 11, 2007. The song “The Rim” was released on the Alpha CD but only sold in Target retails stores as exclusive 13th track on the Alpha CD. “Feed” and “Driven” were used in the soundtrack to WWE SmackDown vs. Raw 2008.

Sevendust joined Shawn Grove again, and returned to the studio at the end of November 2007 to finish their 7th studio album, titled Chapter VII: Hope & Sorrow. The record was originally slated for a release of March 4, 2008, but was later pushed back to April 1. The album debuted at No. 19 on the Billboard 200 and has appearances from Daughtry frontman Chris Daughtry, Alter Bridge members Myles Kennedy and Mark Tremonti. The first single from Chapter VII was “Prodigal Son”, which peaked at No. 19 on the mainstream rock chart. The second single was “The Past” and the third “Inside.” On March 26, 2008, Sevendust announced that Lowery had quit his duties as guitarist for Dark New Day and would be returning to the Sevendust lineup in place of Mayo. On Lowery’s return, Rose stated “This was extremely tough considering Sonny is our brother and has been amazing to work with. [Sonny] didn’t do anything wrong at all; we just owe it to ourselves and all the folks that grew up with us to put our original band back together.”

In December 2008 Sevendust toured with Black Stone Cherry for a while and then in January 2009, Sevendust geared up to hit the road with Disturbed, as well as multiple shows for US troops in Iraq and Afghanistan in the spring. Sevendust released a very limited-edition box set in November 2008 entitled Packaged Goods. Each five-disc set is personally autographed by the entire band. The box set includes Sevendust’s 2005 release Next, 2007’s Alpha, 2007’s Retrospective 2 (CD + DVD), and 2008’s Chapter VII: Hope and Sorrow. Before heading into the studio to record their 8th studio album, the band headlined the End of Summer Scorcher held & sponsored by 98KUPD in Phoenix, Arizona on September 26, 2009. Along with Sevendust, other notable acts such as Corey Taylor, Five Finger Death Punch, Shadows Fall & Otep performed as well.

October 2009, Sevendust started recording Cold Day Memory in Chicago with producer Johnny K, who has produced other successful rock acts such as Disturbed, Staind, Finger Eleven, and 3 Doors Down. The band launched a newly designed website, promoting the new album. During the recording process the band posted daily videos on their official site and their YouTube channel; with updates on the new album, recording sessions in the studio and recording sessions from their new house. Stepping out of the box from regular recording sessions, they are showing the fans how the album process is done, and every step in the intricate process. On February 6, 2010, the band leaked the song “Forever Dead” on their website. Also “Unraveling” was released through iTunes on March 2. On March 17, the band streamed “Last Breath” on the radio. The following day, “Confessions (Without Faith)” received play time on the radio, as did “The End is Coming.” The band released its eighth album, Cold Day Memory, in April 20, 2010; the 12-song disc marked Sevendust’s first studio recording with the band’s original line-up since 2003’s Seasons. The first official single, “Unraveling”, hit No. 29 on The Rock Songs chart while the CD rocketed to No. 12 on The Billboard 200. The album includes two more singles, “Forever” and “Last Breath”, both of which were welcomed by Active Rock radio.

Sevendust toured with Chevelle, Shinedown, Puddle of Mudd, and 10 Years on the Carnival of Madness during the summer of 2010. The band also re-released their self-titled debut album called Sevendust: Definitive Edition. The re-release contains five new songs. In November 2010, it was announced that Sevendust would play alongside Disturbed, Korn and In This Moment in the “Music As A Weapon 5” tour. In February and March 2011, Sevendust toured in Australia with Iron Maiden, Slayer, Ill Niño and Stone Sour for the Soundwave Festival On October 16, 2011, the band headlined the second stage on the second day of the inaugural 48 Hours Festival in Las Vegas, Nevada.

On June 27, 2012 Sevendust announced that they would enter the studio for their next album on September 5, 2012. They entered Architekt Music studios in Butler, New Jersey with engineer Mike Ferretti. Sevendust has completed recording its ninth album for an early 2013 release. In October 2012 interview, Lowery described the album as “…a basic Sevendust record”, stating “There’s nothing, like, too completely different than anything we’ve done before. It’s got a darker vibe to it. We’ve got a good amount of the programming element in there. It’s a lot of what we do. it’s heavy and it’s got its melodic element in it”. Additionally, he discussed the possibility of touring in early 2013 with Lacuna Coil. Lowery later confirmed the album’s title to be Black Out the Sun as well. Sevendust announced they will release the album on their own 7Bros. Records label (through Warner Music Group’s Independent Label Group) on March 26, 2013. The album’s debut single, “Decay” was released to radio and retail outlets on January 22, 2013. Sevendust and Coal Chamber have announced a co-headlining tour around the United States that begins on March 28 and runs through April 28, 2013.

Black Out The Sun is Sevendust’s first album to score No. 1 on the Billboard charts, landing number one on the “Top Hard Music Albums” in the first week of its release and is the band’s best selling album in its first week of release since 2007’s Alpha. Sevendust later released another single, “Picture Perfect”, to rock radio stations.

The band recorded an acoustic album in early 2014 and will support the album with an acoustic tour. The album was recorded at Architekt Music in Butler, NJ, the same studio where the band’s 2013 album Black Out the Sun was recorded. The record, called Time Travelers & Bonfires, was released in April 15 on 7Bros. Records, in conjunction with ADA Label Services. On April 1, the band hit the road for their first U.S. headlining tour of the year, entitled “An Evening With Sevendust.” The album’s first single is the acoustic version of Black (acoustic) which was added on radio stations on March 25, 2014. The album sold around 15,000 copies in the United States in its first week of release to debut at position No. 19 on The Billboard 200 chart.

In an April 13 conversation with Metalholic.com, guitarist Clint Lowery said the band hopes to record another acoustic album in about two years and wants to make it part of the Sevendust cycle. He also shared that the band plans to release a live DVD with both standard and acoustic concerts as well as a historical retrospective of the band for an early 2015 release. Guitarist John Connolly confirmed on his Facebook page that the live DVD recording was on hiatus due to business decisions and would likely be something the band would still pursue.

In February 2015, Sevendust entered the studio to begin recording their new album. It has been reported that the band has finished recording their new album in late March 2015. Sevendust has titled the new record Kill the Flaw which was self-produced and recorded at Architekt Music studio in Butler, New Jersey and was released on October 2, 2015 via 7Bros. Records with ADA/Warner Brothers distribution. The album debuted at No. 13 on the Billboard 200 Chart, selling over 21,000 units in the first week of release. On July 24 the band released their new single “Thank You” to various rock radio stations around the US, with its official release of July 27. Sevendust also announced as direct support on the upcoming Godsmack tour, which began on September 23, 2015. The band released lyric video for the song “Not Today” from the album on August 28. Sevendust traveled to Australia and New Zealand in March 2016. The tour marks the band’s first trip down under in six years after their slated 2014 Soundwave Festival appearance was controversially cancelled. The band suffered considerable backlash from Australian fans who lay the blame on the band for the last minute cancellation. The song “Thank You” was nominated for Best Metal Performance for the 2016 Grammy Awards. On January 27, 2016, the band announced U.S. headliner tour with Trivium and Like a Storm as direct support. Also Sevendust will embark another headlining tour of North America including Canadian dates in August.

Recently Sevendust announced that they will be releasing the Live In Denver acoustic set on DVD on December 14, 2016.

It was reported by the website on March 1, 2017, that Sevendust has announced that they are already writing and demoing for a new album that they will begin tracking later this year.

Influenced by Ministry, Anthrax, Twisted Sister, Living Colour small thermos flask, Sepultura and Faith No More, Sevendust has played genres like heavy metal, alternative metal, and nu metal. John Connolly, guitarist for the group, was asked what the band defined their genre as. Connolly said

“I don’t know. I’ve been trying to figure that out. It was back in the day. People, for five minutes called us progressive, and then it was nu-metal. Then, all of a sudden, we were playing alternative metal. We are some kind of heavy and some kind of rock and some kind of metal.”

According to AllMusic, Sevendust became one of the rising acts in late 1990s heavy metal with an aggressive blend of bottom-heavy riffs and soulful, accessible melodies. The band lead singer has been praised for his soulful vocals. Mark Jenkins of Washington Post states, “Witherspoon is more flexible than most heavy-rock vocalists, capable of lilting as convincingly as he growls.” Also Ultimate Guitar mentioned, “He has a fairly distinct voice for metal, which originally helped the band stand out”. A major part of the Sevendust sound has always been guitar player Clint Lowery. He is the main contributor to the band’s style and sound and is known for his raw melodies and empowering riffs. Lowery has helped bring a tidal wave of new features and techniques to the guitar that had never been seen or heard before. By incorporating ultra-low baritone tunings, and creative new/unheard-of 6 string tunings.

Clint Lowery and Morgan Rose have started their new project Call Me No One. Their debut album Last Parade released on June 5, 2012. John Connolly and bassist Vinnie Hornsby have joined forces with Alter Bridge and Creed drummer Scott Phillips and former Submersed guitarist Eric “Erock” Friedman to form a new project called Projected. Projected released its debut album, Human, on September 18, 2012.

On September 16, 2010, Sevendust filmed a video for “Falcons on Top”, the official theme song of the Atlanta Falcons football team. Written by Joel Wanasek of JTW Studios. The video shoot took place at the Georgia Dome in Atlanta and included an appearance by the Atlanta Falcons cheerleaders.

Wereldkampioenschappen schaatsen afstanden 2015 – 1000 meter vrouwen

De 1000 meter vrouwen op de wereldkampioenschappen schaatsen afstanden 2015 werd gereden op vrijdag 13 februari 2015 in het ijsstadion Thialf in Heerenveen, Nederland.

Olga Fatkoelina was de regerend wereldkampioen en Zhang Hong regerend Olympisch kampioen. Van de zes wereldbekerwedstrijden eerder in het seizoen wonnen Brittany Bowe en Heather Richardson er ieder twee, Marrit Leenstra en Li Qishi elk één. Richardson verbeterde het baanrecord, maar het bleek niet genoeg omdat Bowe er nog eens een halve seconde extra onder ging en wereldkampioene werd boys soccer t shirts.

De regels van de ISU schrijven voor dat er maximaal 24 schaatssters zich plaatsen voor het WK op deze afstand. Geplaatst zijn de beste veertien schaatssters van het wereldbekerklassement na vier manches, aangevuld met de tien tijdsnelsten van die eerste vier manches van de wereldbeker small thermos flask. Achter deze 24 namen werd op tijdsbasis nog een reservelijst van zes namen gemaakt. Aangezien het aantal deelnemers per land beperkt is tot een maximum van drie wall mounted toothpaste dispenser, telt de vierde (en vijfde etc.) schaatsster per land niet mee voor het verloop van de ranglijst. Het is aan de nationale bonden te beslissen welke van hun schaatssters, mits op de lijst, naar het WK afstanden worden afgevaardigd.

1996 · 1997 · 1998 · 1999 · 2000 · 2001 · 2003 · 2004 · 2005 · 2007 · 2008 · 2009 · 2011 · 2012 · 2013 · 2015 · 2016

Phoenix Rising (band)

Phoenix Rising (formerly known as Phoenix Rising / Fire & Ashes and, originally, as Quinta Enmienda) is a symphonic power metal band from Alcorcón, Madrid, Spain. Their music is strongly influenced by bands like Stratovarius, Rhapsody of Fire, Galneryus, and Sonata Arctica.

The band was established in 2007 as “Quinta Enmienda”, and they released an album, Ne Bis in Idem, with that name in 2010. However, in 2012, after signing a record deal for three albums with the German label Sonic Attack, they switched their name to “Phoenix Rising”.

The band was established in early 2007 as Quinta Enmienda. In 2008, Quinta Enmienda recorded its very first demo as a result of winning the competition “¿Y tu qué tocas?” and the band started to play live, gaining a good reputation in the local scene.

In September 2009, Quinta Enmienda was chosen to join Saratoga, Muro and Medina Azahara at the stage for the “Javier Gálvez’s Tribute Show”. In that show the band play live for over 5,000 metal-heads. Their convincing performance received the attention of well-known Spanish metal producer Fernando Asensi (Dragonfly, Opera Magna, Delirion). As a result, a lasting relationship was established, and the band went into the studio in February 2010 under his supervision to produce their debut album Ne Bis in Idem. The album was released on 25 May, and marvelous critics don’t last to show up. Yet shortly after the album is released, the only line-up change took place so far with Jesús M sock tape football. Toribio replacing the former keyboard player

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. In support of their debut the band performed numerous shows in central Spain small thermos flask, among them three festival highlights: Getafe Sonisphere in 2010 and Power Alive Fest and Granito Rock in front of over 6,000 fans.

During the first quarter of 2011 Quinta Enmienda began to write songs for their new album, and the high quality of the band’s demo recordings convinced Karl Walterbach (ex Noise Records boss and head of Sonic Attack) to get in touch. After intense discussions the band finally decided to switch to an international compatible name with “Phoenix Rising / Fire & Ashes” and to record the new songs in two languages: a Spanish version for the band’s domestic market and an English version for the international markets. However the limited edition of the initial release contained both versions in a double CD for the price of one. The result was the concept album MMXII which was released worldwide on March 23, 2012.

In April 2012 Phoenix Rising announced through their website that the band had reached an agreement with the prestigious Japanese label Hydrant Music (3 Inches of Blood, Firewind, Llullacry, To/Die/For) in order to edit their last album MMXII in Japan. The album was to be released in August and it would contain exclusive bonus tracks for the Japanese market.

Currently[when?] the band is touring to present live their latest work and working on their new album

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, Versus, which they hope to release by the beginning of 2014.