Auf dem GPS-Trip

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Ein GPS-Logger speichert in regelmäßigen Zeitabständen die aktuelle geografische Position. Freizeitsportlern liefert die Analyse solcher GPS-Tracks Daten über die gelaufene oder geradelte Strecke, die Geschwindigkeiten und ein Höhenprofil. Wer auf dem Motorrad öfter mal ins Blaue aufbricht und hinterher gerne rekonstruieren will, wo der lauschige Biergarten genau war und wie man schneller hingekommen wäre, wird einen GPS-Logger als Begleiter schätzen. Mit so einem Gerät ausgerüstet, muss man sich im Urlaub auch nicht genau merken, von welcher Restaurant-Terrasse aus der Sonnenuntergang so spektakulär aussah – die Daten aus dem Logger sorgen dafür, dass das Beweisfoto im Reiseblog an der korrekten Stelle der Karte sitzt.

Ein solcher Logger, den man schon ab 50 Euro bekommt, leistet natürlich weniger als ein Outdoor-GPS-Handgerät, das die aktuelle Position in einer Karte auf seinem Display anzeigt [1], [2], oder ein Navigationssystem fürs Auto, das Routen von A nach B selbst berechnet und den Nutzer unterwegs mit konkreten Richtungsangaben zum Ziel dirigiert [3], [4], [5]. Dafür tun Logger etwas, was kaum ein Navi kann: Sie zeichnen den tatsächlich zurückgelegten Weg auf.

Einige der ab Seite 106 vorgestellten Logger kann man auch als GPS-Mäuse benutzen, als reine Empfänger, die einer Software auf PDA, Smartphone oder Notebook die aktuellen Koordinaten bereitstellen [6]. Damit können sie als Teil eines selbst zusammengestellten Navigationssystems dienen. Da Navigation in c't mittlerweile ihren festen Platz hat, bleibt dieses Thema auf den folgenden Seiten weitgehend zu Gunsten der Einsatzmöglichkeiten der GPS-Logger ausgeklammert. Auch von unterhaltsamen Spielarten wie Geo-Caching, wo man sich mit dem GPS in der Hand und einer Zielkoordinate vor Augen auf moderne Schatzsuche begibt, wird nicht die Rede sein – denn so etwas funktioniert mit den günstigen Loggern von der Stange leider nicht.

Für einen GPS-Logger kann man durchaus auch mehrere Hunderter ausgeben und erhält dafür ein Gerät mit maßgeschneiderter Software, das nicht nur die Aufgabe eines elektronischen Fahrtenbuchs und Fahrtenschreibers übernimmt, sondern sich beispielsweise aus einer Firmenzentrale heraus orten lässt. Dazu überträgt es von unterwegs laufend Positionsdaten an einen Server. Bei solchen Flottenmanagement-Lösungen fallen allerdings neben den Anschaffungskosten fürs Gerät zusätzlich laufende Kosten für die Datenübertragung an.

Routentausch

Wer sich einen günstigen GPS-Logger zulegt, kann dessen Tracks auf dem eigenen Rechner horten – oder seine Fahrradtouren, Jogging-Strecken und Motorrad-Ausflüge übers Internet Gleichgesinnten präsentieren und mit sich anderen Outdoor-Aktiven austauschen. Eine wachsende Fangemeinde macht mittlerweile von dieser Möglichkeit regen Gebrauch. Eine Auswahl der boomenden GPS-Track-Portale finden Sie unter dem Soft-Link.

Vieles davon läuft unkommerziell und wird vom puren Enthusiasmus der Macher getragen. Zum Beispiel GPSies.com: 2006 klein gestartet, wächst der Track-Fundus des Freizeitprojekts exorbitant. Zurzeit kann der Nutzer kostenlos die Geodaten von rund 32 000 Strecken in Deutschland und den angrenzenden Ländern abrufen.

Wie viele andere Portale visualisiert GPSies Tracks mit Hilfe des API von Google Maps. Außer den gewohnten Karten bietet Google über seinen Bilderdienst Panoramio die Option, von Nutzern eingestellte, mit Geodaten versehene Fotos von markanten Punkten entlang der Strecke einzublenden. GPSies bewertet die Qualität der hochgeladenen Tracks automatisch auf einer Skala von einem bis fünf Sternen. Zugrunde liegt dabei ausschließlich der Quotient aus Streckenlänge und Anzahl der Wegpunkte, also die Auflösung oder „Schärfe“ der Aufzeichnung.

Die Community bietet die Online-Konvertierung von aufgezeichneten Tracks aus allen gängigen Formaten heraus. Das hält den Aufwand und die Hemmschwelle gering, eigene Touren beizusteuern. Beim Hochladen verwandelt GPSies den Track zunächst in KML (Keyhole Markup Language), das Standardformat von Google Maps und Earth. Möchte man einen Track herunterladen, konvertiert ihn der Dienst zuvor ins Wunschformat. Das ist nützlich, wenn man die gewählte Strecke ins eigene Navigationsgerät laden will, um eine Tour nachzugehen. Die Datenformate der Navi-Hersteller Garmin, Magellan, TomTom und Navigon sind ebenso im Angebot wie ein tabellarischer Excel-Export der Koordinaten aller Trackpunkte.

GPSies versteht sich als Plattform für jede Art von Outdoor-Aktivität. Sowohl hübsche Cabrio-Ausflugsstrecken wie geeignete Wege für Inline-Skater finden sich im Angebot. Der Schwerpunkt liegt aber bei Fahrradtouren. Wer solche sucht oder anzubieten hat, sollte auch einen Blick in das Portfolio von Bikemap.net werfen. Die Website bietet momentan rund 38 000 Routen mit einer Gesamtlänge von fast drei Millionen Kilometern – viele „Hausrouten“ von Radsportfans, aber auch landschaftlich bemerkenswerte Ausflüge, die sie im Urlaub gemacht haben. Ideal ist ein solches Angebot etwa, wenn man gerade umgezogen ist und keine Lust verspürt, mit Papier-Landkarten auf langwierige Suche nach brauchbaren Trainingsstrecken zu gehen.

Blind vertrauen sollte man den Tracks aus dem Netz allerdings nicht – insbesondere, wenn sie querfeldein durch kritisches Gelände wie Wald oder gar Gebirge führen. Man weiß nie, wie präzise der Logger aufgezeichnet hat und wie genau es der wackere Wegspender mit der Nachbearbeitung nahm. Wer lieber auf geprüfte Tracks zurückgreifen will, sollte sich darauf einstellen, zu bezahlen. Der Allgemeine Deutsche Fahrrad-Club (ADFC) etwa bietet auf seinem Touren-Portal Tracks von Radwanderwegen in der Gesamtlänge von mehr als 94 000 Kilometern an. Allerdings sind nur die ersten 100 kostenlos, danach berappt der Radler zwei Cent pro weiterem Kilometer. Der Download des Tracks zum 318 Kilometer langen Leine-Heide-Radweg beispielsweise schlägt so mit 6,36 Euro zu Buche.

Heimatkunde oder Expedition

Regionale Portale bieten den Vorteil, dass dort in aller Regel Ortsansässige ihre Tracks tauschen, die ihre Heimat gut kennen. Beispielsweise zur Urlaubsplanung lohnt sich eine kleine Web-Recherche in diese Richtung. Einige Kommunen bieten GPS-Tracks zum Download bereits als Service auf den Seiten mit ihren Touristeninformationen an. Auch die Reiseführer-Verlage setzen auf den Mehrwert von GPS-Tracks. Der renommierte Michael-Müller-Verlag etwa bietet zu vielen seiner Schmöker ergänzende und aktuell gehaltene Infos im Web. Dort lassen sich die beschriebenen Wander- oder Fahrradtouren herunterladen.

Auch Auslandsreisende profitieren von der passenden Track-Community. Begeisterte GPS-Aufzeichner loggen mitunter Wege, die kaum erschlossen sind. Wer beispielsweise in Frankreich abseits der ausgetrampelten Pfade wandern will, dem sei das Track-Tauschportal tracegps.com empfohlen. Keine Sorge, Informationen gibt es dort nicht nur auf Französisch, sondern auch in englischer Sprache.

Schafft es eine Community, genügend begeisterte Anhänger zu finden, kann sie sogar helfen, einen ganzen Kontinent besser auszuleuchten: Die Non-Profit-Organisation Tracks4Africa ist aus einer kleinen Gruppe ökobewusster Outdoor-Enthusiasten entstanden. Mittlerweile steuern rund 1400 Afrika-Abenteuer-Reisende ihre Tracks bei und sorgen dafür, dass auf Tracks4Africa.com ein genaueres und aktuelleres Abbild des Kontinents entsteht, als es gedruckte Literatur bietet. Reisende, die Tracks4Africa zur Tourenplanung nutzten, äußern sich in Foren immer wieder verblüfft über die Präzision der Tracks und Regionsbeschreibungen.

Wer einen ersten Blick auf die Daten des Projekts werfen möchte, kann das via Google Earth tun: Das Projekt pflegt einen eigenen Layer, der sich in den Geo-Browser einblenden lässt. Zur Refinanzierung verlangt Tracks4Afrika für das aktuelle Kartenmaterial einen überschaubaren Beitrag. Mitte August kostete sämtliches Material zu Kenia, Tansania und Uganda 100 südafrikanische Rand – keine neun Euro.

Auf Extratour

Es existiert kaum eine Outdoor-Sportart, für die das Web nicht eine eigene, kleine GPS-Track-Community bietet. Nur die Taucher suchen vergeblich nach GPS-Daten besonders schöner Touren, denn unter Wasser lässt sich nun mal kein Signal von den Satelliten empfangen. Bergwanderer hingegen werden etwa bei Hikr.org fündig, wo auch die Anhänger des alpinen Skisports ein reichhaltiges Angebot finden. Sie sollten aber davon absehen, die Tracks in ihr mobiles Navi zu laden und nach Display abzufahren – das könnte wegen der Ungenauigkeit am nächsten Baum enden. Kanuten dagegen haben genügend freie Momente, um ab und an einen Blick aufs Handgerät zu werfen und den weiteren Kurs zu bestimmen. Auch sie kommen im Web auf ihre Kosten, etwa im Tourenarchiv auf GPS-tour.info.

Der Spaß an der Aufzeichnung der eigenen Touren treibt bisweilen skurrile Blüten: Auf der internationalen Track-Community Magnalox.net etwa dürfen auch Windsurfer ihre aktuellen Strecken zum Besten geben. Das Portal stellt die Tracks ebenfalls via Google-Maps-API dar und zeigt die Tour animiert im Zeitverlauf inklusive Geschwindigkeitsdarstellung. Es hat etwas kontemplatives, minutenlang einem Windsurfer beim Cruisen in der ostdänischen Bucht bei Hundested zuzusehen. Wie spannend es ist, dem Golfspiel eines Briten virtuell beizuwohnen, muss jeder selbst entscheiden.

Wissen, wo was war

Reisenden Fotografen zeigen GPS-Logger nicht nur ihre zurückgelegten Wege, sie dokumentieren auch für jedes Foto den Ort der Aufnahme. Dazu verheiratet man die Trackpunkte mit Bilddateien, was Geo-Tagging oder Georeferenzierung genannt wird [7], [8]. Die Synchronisation erfolgt dabei über die Zeitstempel, die Daten beiden Typs eingeprägt werden. Allerdings arbeiten die Chip-Uhren der meisten Kameras längst nicht so genau wie die Zeitmessung der GPS-Empfänger. Reisen in andere Zeitzonen und die Sommerzeit sorgen für weitere Verschiebungen, die Geo-Tagging-Programme korrigieren müssen.

Als Alternative zu den Software-Beilagen der Logger-Hersteller bietet die Heft-DVD (siehe S. 160 in c't 19/08) für Windows-Nutzer etwa Photomapper, locr GPS Photo und GeoSetter an. Alle drei fügen Bildern die Koordinaten aus GPS-Tracks hinzu, bei den letzteren beiden kann man Aufnahmen alternativ per Hand auf einer Karte positionieren. Unter Mac OS X besorgt etwa die Freeware GPSPhotoLinker das Geo-Tagging, zusätzlich ermittelt die Software den Namen des Landes und den der nächsten Stadt. Auch herkömmliche Bildbearbeitungen und -verwaltungen mit Kartenanbindung sind keine Exoten mehr. Auf der Heft-DVD findet man unter anderem Zoner Foto Studio Express 10, bei dem man die Zeitdifferenz zwischen Kamerauhr und GPS-Daten bequem auf die Sekunde genau einstellt und die korrekte Position eines Bildes gleich mit Hilfe von Karten aus dem Internet kontrollieren kann.

Wer eine Kamera mit eingebautem GPS-Empfänger besitzt, braucht sich um Zeitverschiebungen und Geo-Tagging-Software keine Gedanken zu machen. Zum Beispiel schreibt die Nikon Coolpix P6000 mit 13,4 Megapixeln, die ab Ende September für etwa 500 Euro zu haben sein soll, direkt beim Auslösen die aktuelle Position in die GPS-Felder der EXIF-Metadaten des Bilds. Die Kombination von GPS und Kamera findet man mittlerweile auch in smarten Mobiltelefonen wie dem Samsung Omnia oder einigen Blackberry-Modellen. Auch Apple hat ins iPhone 3G einen GPS-Empfänger eingebaut. Fehler in der Software machen die Geodaten von Fotos allerdings unbrauchbar, da westliche und östliche Länge vertauscht werden, selbst nach einem Firmware-Update auf Version 2.0.2 [9]. Beim E-Mail-Versand von Bildern bleiben die kompletten EXIF-Daten und damit Positionsangaben auf der Strecke. Schade, denn sonst könnte man von unterwegs per Mail und Skript ein Live-Foto-Blog mit georeferenzierten Bildern bestücken.

Manche der bereits erwähnten Tourportale zeigen georeferenzierte Bilder als ergänzende Informationen zu den Routen. Aber auch reine Foto-Communities nehmen die Bilder gerne an [10] – den Fotos von Panoramio etwa reserviert Google Earth einen eigenen Layer.

Ortsdaten kann man prinzipiell auch anderen Mediendateien zuweisen. Allerdings gibt es jenseits von Digitalfotos fürs Geo-Tagging beliebiger Dateitypen keine fertigen Lösungen, da übliche Audio- und Videoformate keine Metadatenfelder für Längen- und Breitengrade vorsehen. Scheut ein Anbieter die Entwicklung eigener Software nicht und knüpft etwa Audioaufnahmen an eine GPS-Route, kann ein mobiles Gerät auch als elektronischer Reiseführer dienen.

Damit lassen sich immer mehr deutsche Städte erkunden. Die lokale Touristen-Information verleiht dazu – üblicherweise gegen Gebühr – spezielle GPS-Geräte. Die City Guides von itour beispielsweise bieten GPS-gestützte Stadtführungen an, unter anderem für München, Heidelberg oder Erfurt. Das Gerät enthält ein Navigationssystem mit dem Stadtrundgang und lotst den Touristen zu Fuß zu wichtigen Sehenswürdigkeiten. Steht er davor, erzählt es via MP3-Abspieler Wissenswertes oder die passende Anekdote. „Bei schlechten Witterungsbedingungen oder eintretender Pflastermüdigkeit kann der Besucher auch die Caféhaus-Funktion wählen“, betont itour – ein Vorteil gegenüber realen Stadtführungen. Literaturliebhaber kommen etwa bei den Berlin-Spaziergängen von Landvermesser.tv auf ihre Kosten; auch hierfür haben die Organisatoren passende Leihgeräte im Angebot.

Im Logbuch lesen

Eigene Tracks lassen sich mit präziseren Werkzeugen analysieren als mit dem bloßen Augenschein. Wer nur Pi mal Daumen prüfen will, ob er jeden Morgen auf dem Weg zur Arbeit einen Umweg radelt, exportiert den Track als GPX- oder KML-Datei und lädt ihn in Microsofts Kartendienst Virtual Earth oder Google Earth [11].

Gleitschirmflieger, Ballonfahrer und andere Reisende ohne ausgeprägte Bodenhaftung mag die Darstellung in Googles Globus unter Umständen enttäuschen: In der Regel klebt der Track dort platt auf dem Boden, als wäre der Pilot gelaufen statt hoch durch die Luft zu kurven. Schuld ist dann der KML-Export der Logger-Software oder des Konverters. Denn Google Earth ignoriert die Höhendaten der Trackpunkte, falls in der KML-Datei das Tag <altitudeMode> den Wert clampToGround enthält. Schreibt man stattdessen absolute, löst sich der Track vom Google-Gelände. Windows-Nutzer können für die authentische Track-Darstellung alternativ aufs GPX-Format ausweichen und zur Darstellung Microsoft Virtual Earth benutzen.

Per GPS ermittelte Höhendaten sind allerdings nicht sehr genau. Zeichnet man als Geländeläufer, Mountainbiker oder sonstwie bodenständiger Sportler seine Spur wie beschrieben mit absoluten Höhendaten ins Relief ein, schwingt sich der Track typischerweise an manchen Stellen auf einer unsichtbaren Brücke in die Höhe, um andernorts im Untergrund zu verschwinden. Wem die Reliefdaten von Google zu ungenau für das Höhenprofil seiner Trainingsstrecke sind, kauft sich einen Logger mit barometrischem Höhenmesser und kalibriert ihn sorgfältig vor jedem Lauf. Werkzeuge wie gpsplot analysieren anschließend den Track und synchronisieren ihn etwa mit der Herzfrequenz-Aufzeichnung einer Pulsuhr. Details zur Aufbereitung und Analyse geloggter Daten beschreibt der Artikel ab Seite 112 in c't 19/08.

Blitzer in der Tasche

Ein GPS-Track liefert auch Informationen über die Geschwindigkeit zu verschiedenen Zeitpunkten; manche Software wie TimeMachine X färbt auf Wunsch sogar Abschnitte des Tracks je nach Geschwindigkeit ein. Jollenseglern liefert das nach der Regatta Stoff für die Manöverkritik und Knotenzahlen fürs Seglerlatein im Clubheim, Motorradfahrer können ihre Kurventechnik analysieren – natürlich nur im Rahmen der begrenzten Genauigkeit der Geräte. Geschwindigkeitsmessungen gelingen zuverlässig, wenn der Logger dazu den Doppler-Effekt auswertet (siehe untenstehenden Kasten). Selbst wenn der verbaute GPS-Chip die entsprechenden Daten liefert, ist allerdings nicht sicher, dass der Logger sie auch benutzt.

Mit einer einfachen Software wird auch das iPhone 3G zum GPS-Logger. Anders als die Geo-Tagging-Funktion für Fotos unterscheidet das Programm iTrails (2,39 Euro im App Store) korrekt zwischen westlicher und östlicher Länge. Der Haken dabei: Wenn man nebenher noch Musik hört, ist durch den Dauerbetrieb selbst ein vorher randvoller Akku nach spätestens 90 Minuten leer. Außerdem ist die Geschwindigkeitsanzeige zumindest beim Laufen auch hier unbrauchbar. Dafür präsentiert iTrails schon beim Cool-Down ein nettes Höhenprofil und eine Karte mit der zurückgelegten Strecke im eingebauten Google Maps.

Die niedrigen Preise, die kompakten Maße und das niedrige Gewicht der GPS-Logger reizen dazu, sie in ungewöhnliche Vehikel einzubauen: Zum Beispiel in das Cockpit eines Flugmodells, um festzustellen, wie weit die Spitzengeschwindigkeit von der Schallmauer entfernt ist. Modell-Segelflieger tragen ihre Dreieckskurs-Rennen mittlerweile wie die Kollegen in den großen Fliegern mit GPS-Loggern als Leistungsnachweiser aus. Aufwendige Systeme wie der in Kleinserie produzierte SkyNavigator schicken die Daten live aus dem Cockpit auf einen Pocket-PC oder Palm am Boden; bei einem Preis von über 500 Euro muss man es mit seinem Hobby allerdings schon ernst meinen. Deutlich günstiger kann man seine Katze überwachen: Für 34 Euro bietet etwa der Webshop „Mr. Lee“ einen „CatTrack“ an, der dem Winner Fly i-gotU GT-100 aus dem Test ab Seite 106 auffällig ähnlich sieht. Das passende Gurtzeug für „kleine bis mittelgroße Katzen“ gibt es für 4,50 Euro extra.

Günstiger Privater Schnüffler

Den Katzenlogger kann man albern finden, doch wenn jemand auf die Idee kommt, auch seine Mitmenschen per GPS zu überwachen, hört der Spaß auf. Haben die Fritzen aus der Autowerkstatt wirklich eine Probefahrt gemacht? War der Nachwuchs in der Schule oder hat er sich im Kaufhaus in der Computerspieleabteilung herumgetrieben? Wo fährt der Gatte hin, wenn er Überstunden macht? So brennend sich mancher dafür auch interessieren mag, wer jemandem einen GPS-Logger in die Tasche schmuggelt, verletzt dessen Privatsphäre und bricht sein Vertrauen. Eindeutig widerrechtlich wird die Überwachung per untergeschobenem GPS-Gerät, wenn beispielsweise ein Arbeitgeber damit heimlich die Leistung seiner Mitarbeiter im Außendienst kontrolliert.

Vor Gericht dürften GPS-Tracks – wie andere elektronisch manipulierbare Log-Dateien auch – ohnehin nur recht wenig Aussagekraft besitzen. Denn wurden die aufgezeichneten Daten erst einmal auf den Rechner verschoben, kann man dort Trackpunkte nach Belieben verschieben, umdatieren oder löschen. Oder man klickt in Google Earth Wege zusammen, die man nie gegangen ist. Im Frühjahr geisterte die Geschichte eines Designers durch die Blogs, der mittels eines Loggers und detaillierter Anweisungen an einen Spediteur mit einem GPS-Track ein Selbstporträt auf die Erdkugel gezeichnet haben wollte. Mittlerweile schreibt der Schöpfer auf seiner Webseite, dass es sich dabei um reine Fiktion handelt: Die reale Umsetzung des Projekts wäre schlicht zu teuer. Echte GPS-Zeichnungen findet man hingegen bei GPSdrawing.com.

Im Spitzeleinsatz stoßen die günstigen Logger auch technisch bald an ihre Grenzen. Viele Geräte reagieren zickig, wenn sie nicht in der Lage transportiert werden, die für ihre Antenne am günstigsten ist. Zwar brauchen die Geräte keinen Sichtkontakt zum Satelliten, je mehr Material sich aber zwischen ihrer Antenne und dem Himmel befindet, desto schlechter wird der Empfang. Klebt man den Logger unter ein Auto, empfängt er meistens nichts mehr. Auch in Gebäuden, Bussen und U-Bahnen verlieren die Geräte schnell den Kontakt zu den Satelliten. Tritt man zum ersten Mal am Tag vor die Tür, braucht der Spurensicherer in der Hosentasche bis zu einer Viertelstunde, um sich auf den neuesten Stand zu bringen, damit er mit der Aufzeichnung beginnen kann.

Auch halten die Akkus ohne Nachladen keinen tagelangen Einsatz durch, weder bei Spionage-Missionen noch im Urlaub in der Wildnis. Autofahrer können die Geräte per Zigarettenanzünder ans Bordnetz anschließen. Radfahrer können auf einen Nabendynamo zur Stromversorgung zurückgreifen [12] – zumindest tagsüber, wenn man das Kleinkraftwerk nicht für die Beleuchtung braucht.

Auf gehts!

Dank der kompakten Bauform und ihrem niedrigen Preis könnten die Logger zum Massenartikel und GPS-Tracking zum Volkssport werden. Neben naheliegenden Anwendungen wie Geo-Tagging von Fotos oder Trainingskontrolle für Freizeitsportler können Tracks die Grundlage für kreative Einsätze bilden, etwa bei einer Partie „Scotland Yard“ auf den Straßen der Heimatstadt, wobei „Mr. X“ auf der Flucht vor seinen Häschern ihnen regelmäßig seinen GPS-Track zuspielen muss.

Das Web bietet genügend Communities, um Tipps für Wanderstrecken und Radtouren zu tauschen. Allzu blauäugig und unbehandelt sollte man die Datensätze seiner GPS-Trips aber nicht aus der Hand geben. Denn vor allem in der Masse und einem Benutzerprofil zugeordnet lassen sie deutliche Rückschlüsse darauf zu, wann man wo war, wo man sich öfter rumtreibt – und am Ende vielleicht auch, wer man ist, wo man wohnt und wofür man sein Geld ausgibt.

Literatur

[1] Tim Gerber, Geschüttelt und geführt, GPS-Empfänger für die Outdoor-Navigation, c't 1/08, S. 64

[2] Oliver Lau, Daniel Lüders, Orientierungslauf, Mobile Trainingsgeräte mit Ortsbestimmung, c't 19/07, S. 146

[3] Daniel Lüders, Scouts im Straßen-Dschungel, Mittelklasse-Navis mit Breitbildschirm ab 200 Euro, c't 18/08, S. 118

[4] Daniel Lüders, Luxus-Leitung, Edel-Navis mit Breitbildschirmen, Reiseführern und Notfallhilfen, c't 8/08, S. 116

[5] Daniel Lüders, Billig ans Ziel, Navis ab 100 Euro, c't 3/08, S. 120

[6] Mirko Dölle, Elektronische Schatzkarte, c't 11/08, S. 65

[7] Oliver Lau, All inclusive, Stadtbummel und Wanderungen mit Google Earth nacherleben, c't 6/08, S. 220

[8] Sven Neuhaus, Michael Stiller, Mit Ortsanbindung, GPS-Daten per Bluetooth-Handy mit Fotos verknüpfen, c't 10/07, S. 186

[9] Harald Bögeholz, Kleiner Wurf, Das iPhone 3G mit UMTS und GPS, c't 16/08, S. 62

[10] Daniel Lüders, Gewusst wo, Web-Alben mit Geo-Tagging, c't 3/08, S. 174

[11] Peter König, Peter Schüler, Die Welt als Wundertüte, Google Earth 4.3 Beta kontra Microsoft Virtual Earth 6.0, c't 11/08, S. 164

[12] Peter Röbke-Doerr, Strom auf’m Fahrrad, Mit dem Nabendynamo Akkus aufladen, c't 23/07, S. 190

"Auf dem GPS-Trip"
Artikel zum Thema "Auf dem GPS-Trip" finden Sie in der c't 19/2008:
Was man mit GPS-Tracks alles anstellen kann	S. 98
Günstige GPS-Logger im Test	S. 106
Tracks verbessern und auswerten	S. 112
Eigene Karten herstellen mit OpenStreetMap	S. 118

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Positionsbestimmung per GPS

Das Global Positioning System (GPS) ist das satellitengestützte Funknavigationssystem des US-Militärs. Wo auch immer man sich auf der Erde befindet, bei Tag oder Nacht, ob die Sonne scheint oder der Himmel mit Wolken verhangen ist, ob es stürmt, regnet oder schneit, mit Hilfe des GPS lassen sich Längen- und Breitengrad sowie die Höhe über dem Meeresspiegel auf wenige Meter genau bestimmen. Die Position berechnet der Empfänger aus Satellitensignalen. Zurzeit kreisen 32 Satelliten um die Erde, die Atomuhren an Bord haben und unter anderem ständig die Uhrzeit senden. Daraus errechnet der Empfänger die Signallaufzeiten und somit seinen Abstand zum jeweiligen Satelliten. Im Prinzip genügen die Signale dreier Satelliten, um Längen- und Breitengrad sowie die Höhe zu berechnen. Um die Uhrzeit nanosekundengenau mit dem System zu synchronisieren, muss der Empfänger jedoch einen vierten Satelliten sehen. Man hinterlässt keine Spuren, wenn man GPS benutzt. Ebenso wenig wird der Träger eines GPS-Geräts „verstrahlt“, denn die Satelliten senden die Signale ohnehin aus, ob man sie empfängt oder nicht. Im Übrigen ist die auf der Erde ankommende Strahlungsleistung so niedrig, dass sie im kosmischen Rauschen untergeht. Gängige GPS-Chips sind nicht nur in der Lage, ihre Position aus den GPS-Signalen zu dekodieren, sie vermögen darüber hinaus auch ihre Geschwindigkeit zu bestimmen. Dazu machen sie sich den Doppler-Effekt zu Nutze. Das nach dem österreichischen Mathematiker und Physiker Johann Christian Andreas Doppler benannte Phänomen tritt beispielsweise bei einem vorbeifahrenden Krankenwagen auf, dessen Martinshorn viel höher klingt, wenn sich der Wagen dem Beobachter nähert, als wenn er sich von ihm entfernt. Beim Herannahen werden die Schallwellen gestaucht, die Wellenlänge also verkürzt, mithin erhöht sich die Frequenz des Tons. Beim Entfernen werden die Schallwellen gedehnt, das Resultat ist ein tieferer Ton. Entsprechend verändern sich auch die elektromagnetischen Wellen des GPS-Signals, während sich ein Satellit relativ zum Empfänger bewegt. Da die Geschwindigkeiten der Satelliten bekannt sind, kann man daraus die Geschwindigkeit des Empfängers berechnen. (ola) (pek)