GPS Technology
Dieser Aufsatz behandelt die Technologie und Funktionsweise des Global Positioning System (GPS).
Einführung
Das Globale Positionierungssystem (GPS) ist ein satellitenbasiertes Navigationssystem. Es werden für die weltweite Ortsbestimmung 21 Satelliten benötigt, wobei es heute 30 aktive Satelliten gibt. Die Satelliten umkreisen die Erde auf 20200 km Höhe und senden Signale aus, die eine Positionierung eines GPS Empfängers ermöglichen. GPS ist eine militärische Erfindung, die vom US-Amerikanischen Militär kontrolliert wird. Obwohl GPS weltweit von Millionen Zivilisten genutzt wird, bestimmt das Amerikanische Verteidigungsministerium die Planung und den Einsatz des Systems. Die Europäische Union (EU) entwickelt mit der Europäischen Weltraumorganisation (ESA) gemeinsam ein Konkurrenzprodukt "Galileo" (geplant ab 2010), das, kompatibel zum militärischen Pendant, ausschließlich zivile Nutzung vorsieht.
Ursprünglich war GPS nur für die Navigation von Boden-, Wasser-, und Lufttruppen entworfen worden. Um "Feinden" die Nutzung des Navigationssystems zu erschweren, wurden künstliche Störungen in das Übertragungssignal eingebaut, die die Genauigkeit des Systems auf 100 Meter (zu 95%) beschränkt haben. Nur mit einem Geheimschlüssel (P-code) war es möglich das ungestörte Signal zu entschlüsseln, das eine Genauigkeit von mindestens 22 Meter horizontal (zu 95%) und 27,7 Meter vertikal (zu 95%) gewährt. Da seit 2000 die künstliche Störung endgültig entfernt wurde, ist die genauere Ortsbestimmung jedem zugänglich. Mit dieser Freischaltung wurde ein Boom in der Entwicklung und Fertigung von GPS Empfängern ausgelöst, so dass heute selbst mobile Endgeräte wie Handy, PDA und ähnliche GPS Empfänger zur Positionsbestimmung und als Navigationshilfe besitzen. Wichtige weitere Anwendungsgebiete finden sich bei Vermessung, Weltraumnavigation, Notrufseinsätze und Kartographie.
Funktionsweise
Im Prinzip sendet jeder Satellit eine Nachricht, in der Bezeichner , Positionsinformationen und Zeitstempel kodiert sind. Das ist stark vereinfacht, hilft aber beim Verständnis des Verfahrens. Zusätzlich werden noch Informationen über die eigene Umlaufbahn sowie die der anderen Satelliten gesendet. Diese Bahndaten werden vom GPS-Empfänger gespeichert und für spätere Rechnungen verwendet. Die Position wird bestimmt, indem die Zeit, zu der das Signal ausgesandt wurde mit der Zeit, zu der das Signal empfangen wurde verglichen wird. Aus dieser Zeitdifferenz kann die Entfernung des Satelliten berechnet werden, da die Geschwindigkeit (Lichtgeschwindigkeit) von dem Signal bekannt ist.
Um eine Positionsbestimmung durchzuführen, wird theoretisch nur die Sichtverbindung zu drei GPS Satelliten benötigt, da aber die Uhrzeit im GPS-Empfänger nicht so genau ist wie nötig, wird ein vierter Satellit für die Synchronisation der Uhr mit den GPS-Uhren verwendet. Um eine Positionsbestimmung auf 10 m genau zu erreichen, darf der Fehler für die Laufzeit nur maximal 0,00000003 Sekunden betragen. Sind also drei positionsbestimmende Satelliten und ein zusätzlicher Korrektursatellit vorhanden, kann die Positionsbestimmung erfolgen. Wenn die Entfernung d zu einem Satelliten bekannt ist, heißt das: Man befindet sich auf einer Kugel mit Radius d, um die Position des Satelliten. Sind zwei Entfernungen zu zwei Satelliten bekannt, so ist man irgendwo auf dem Schnittkreis der beiden Kugeln. Ein dritter Satellit liefert schließlich zwei Schnittpunkte mit dem Schnittkreis. Da sich der eine Schnittpunkt außerhalb der Atmosphäre im Weltraum befindet, kann dieser ausgeschlossen werden. Somit hat man den Punkt an dem man sich befindet identifiziert.
Mithilfe der GPS-Signale lässt sich aber nicht nur die Position, sondern auch die Geschwindigkeit des Empfängers bestimmen. Im allgemeinen erfolgt dies über die Messung des Dopplereffektes oder die numerische Ableitung des Ortes nach der Zeit. Die Bewegungsrichtung des Empfängers kann ebenfalls ermittelt werden, sobald der GPS Empfänger hinreichend bewegt wurde, und kann als künstlicher Kompass oder zur Ausrichtung von elektronischen Karten dienen.
Einteilung
Das System wird wie folgt eingeteilt:
- Weltraumsegment
- Kontrollsegment (Bodenstationen)
- Benutzersegment (GPS-Empfänger)
Weltraumsegment
Das Weltraumsegment besteht aus mindestens 21 Satelliten. 1978 wurde bereits der erste dieser Satelliten in seine Umlaufbahn gebracht. Die technische Weiterentwicklung der Satelliten spiegelt sich in der Benennung wider (Block I, Block II, Block IIA, Block IIR und Block IIF). Block I Satelliten gab es noch bis 1996 und dienten zur Erprobung der Funktionalität. Sie wurden langsam durch die Nachfolgermodelle ersetzt. 1989 wurde der erste Block II Satellit gestartet. Die Block II und Block IIA Satelliten besitzen jeweils zwei Rubidium und zwei Cäsium Atomuhren mit einer Uhrenstabilität von mindestens 10 - 13 s.
Um eine möglichst gute und gleichmäßige Flächenabdeckung zu bieten, sind die Umlaufbahnen der Satelliten auf sechs Ebenen verteilt. Fünf Satelliten teilen sich eine solche Umlaufebene. Alle Ebenen sind um 55° gegenüber dem Äquator geneigt, und zueinander um 60° auf der Erdachse verdreht. So wird eine übermäßige Polabdeckung vermieden, wie sie der Fall wäre, wenn die Satelliten sich nur in Nord-Süd Richtung bewegen würden. Die Umlaufdauer eines Satelliten beträgt exakt zwölf Stunden Sternzeit. Das sind 11 Stunden 58 Minuten und 2,0452 Sekunden.
Kontrollsegment
Das US-Militär hat vollständige Kontrolle über das GPS-System. Zur Überwachung der Satelliten dient eine "Master Control Station" sowie vier weitere Monitorstationen der U.S. Luftstreitkräfte auf Hawaii, den Ascension Islands, Diego Garcia und Kwajalein. Im August und September 2005 wurden noch weitere sechs Monitorstationen der NGA (National Geospatial-Intelligence Agency) zum Überwachungsnetz hinzugefügt. Dies ermöglicht, dass jeder Satellit immer von mindestens zwei Monitorstationen empfangen wird und damit eine genauere Überwachung der Umlaufbahnen. Für die Nutzer ergibt sich so eine noch feinere Ortsbestimmung. In Zukunft sollen noch fünf weitere NGA Stationen hinzugefügt werden, so dass jeder Satellit immer von mindestens drei Stationen empfangen werden kann.
Die "Master Control Station" ist in der Schriever Air Force Base in Colorado. Hier werden die Daten der Monitorstationen ausgewertet und daraus Informationen über die Uhren und Bahnen der Satelliten gewonnen. Auf diese Weise können eventuelle Fehlfunktionen schnell festgestellt werden. Aus den Informationen werden auch neue Ephemeridendaten berechnet. Ein bis zwei mal pro Tag werden diese Daten dann zusammen mit anderen Kommandos über Sendeantennen der Stationen auf den Ascension Islands, Diego Garcia oder Kwajalein über ein S-Band Signal (S-Band: 2000 - 4000 MHz) an die Satelliten zurückgesandt. Die neuen Satelliten des Block IIR können Signale mit anderen GPS-Satelliten austauschen und dadurch ihre Bahndaten selbst korrigieren. Somit erfordern sie nur noch eine halbjährliche Wartung.
Benutzersegment
Die GPS Empfänger der Benutzer bilden das Benutzersegment des GPS Systems. Die Empfänger bestehen aus einer Antenne, Empfängerprozessoren, und einer möglichst gangstabilen Uhr. Sie besitzen zudem meist ein Anzeigedisplay, auf dem Position und oder Geschwindigkeit angezeigt werden. Inzwischen sind GPS-Satellitenempfänger so klein und sparsam, dass es Armbanduhren gibt, die GPS-Positionierung bieten. In der Regel haben die Geräte die Ausmaße eines Mobiltelefons. Ein Merkmal dieser Geräte ist die Anzahl der Empfangskanäle, die besagt wieviele Satellitensignale gleichzeitig verarbeitet werden können. Alle heute angebotenen Geräte haben typischerweise 12-20 Kanäle, d.h. sie können die Daten von 12-20 Satelliten gleichzeitig verarbeiten und auswerten. Ältere Geräte hatten nur 4-5 Kanäle und mussten die Auswertung teilweise nacheinander durchführen, wodurch sie wesentlich langsamer und ungenauer waren, sowie empfindlicher auf Störungen reagiert haben. Viele GPS Empfänger bieten die Möglichkeit ihre Daten an einen PC oder ein anderes Gerät zu schicken. Dazu verwenden sie das NMEA 0183 Protokoll. Oder inzwischen auch die neuere Variante NMEA 2000. Beide Protokolle sind geschützt und werden von der National Marine Electronics Association gesteuert. Das Lesen der Protokolle ist aber ohne Verletzung von Urheberrechten möglich. Nebenher existieren auch weitere Protokolle, wie etwa das SiRF Protokoll. Eine Übertragung der Informationen erfolgt über serielle Verbindungen sowie BlueTooth.
Satellitensignal
Das Satellitensignal beeinflusst in hohem Maße die Genauigkeit der Positionsbestimmung. Das Signal muss eine ganze Reihe bestimmter Kriterien erfüllen. Hierzu gehört die Trägerfrequenz, die Modulationsweise und auch die Amplitude (Leistung). Mit der gewählten Signalstruktur lassen sich Positionsbestimmungen (passiv), Entfernungs- und Geschwindigkeitsbestimmungen (Doppler-Effekt) ausführen, Navigationsnachrichten aussenden. Es können gleichzeitig mehrere Satellitensignale empfangen und Korrekturen für ionosphärische Verzögerung der Signale angegeben werden. Störungsempfindlichkeiten gegenüber Interferenzen und Mehrwegeffekte können ebenfalls korrigiert werden.
Die Frequenz des Satellitensignals ist im L-Band (1000 - 2000 MHz). Zivile GPS-Empfänger verwenden die L1-Frequenz mit 1575,42 MHz (Wellenlänge: 19,05 cm) und die militärischen Empfänger verwenden die L2-Frequenz mit 1227.60 MHz. Auf L1 werden die Navigationsdaten und der standard positioning code übertragen, wohingegen auf der L2-Frequenz der genauere "precision positioning code" übertragen wird. Um auch Letzteren zu empfangen benötigt man ein Zweifrequenzgerät.
Übertragen werden im Navigationssignal drei verschiedene Datentypen. Zum einen der Almanach, der grobe Zeitdaten mit Statusinformationen der Satelliten beinhaltet. Zudem die Ephemeris, die Umlaufdaten zur Berechnung der Position des Satelliten umfasst. Diese Daten sind in der 37500 Bit langen Navigationsnachricht inbegriffen, die alle 12,5 Minuten bei einer Bitrate von 50 Bit/s gesendet wird. Nicht zuletzt wird die Zeit der Atomuhren als C/A-Code (coarse / acquisition) für die Allgemeinheit frei zugänglich, sowie als P-Code (precise), für das Militär beschränkt, gesendet. Der C/A-Code ist ein mit 1023 MHz übertragener 1023 Bit langer Pseudozufallscode. Jeder Satellit sendet einen eigenen C/A-Code, der die einzigartige Bestimmung ermöglicht. Im Unterschied hierzu wird der P-Code mit einem Schlüssel codiert, der sich nur jede Woche einmal wiederholt.
Genauigkeit und Fehlerquellen
Wie bereits erwähnt benötigt die Berechnung der Position des GPS-Empfängers die aktuelle Zeit, die Position des Satelliten und die Sendezeit des Signals. Hauptsächlich beeinflusst die Satellitenpositionen und die Sendezeit die Genauigkeit der Ortsbestimmung. Um die Zeit zwischen Sendezeitpunkt des Signals im Satelliten und der Empfangszeit im Empfänger festzustellen wird die vom Satelliten empfangene Bitfolge mit einer lokal generierten Version verglichen. Die GPS-Prozessoren vergleichen die Flanken der Bitfolge und können den Offset in etwa 1% der Sendezeit eines Bits ermitteln. Dies entspricht etwa zehn Nanosekunden bei dem C/A-Code. Dies resultiert in einem Fehler von etwa drei Metern. Gleichzeitig ist das der minimale Fehler, der bei Verwendung des C/A-Codes und sonst optimalen Bedingungen auftritt. Die Position kann verbessert werden, indem das schnellere P Signal verwendet wird. Bei gleicher Genauigkeit von 1% ergibt sich bei dem P Signal eine Verbesserung um Faktor 10. Noch weitere Fehlerquellen sind:
- Störungen durch die Ionosphäre (± 5 Meter)
- Schwankungen der Satellitenumlaufbahnen (± 2.5 Meter)
- Uhrenfehler der Satelliten (± 2 Meter)
- Mehrwegeeffekt (± 1 Meter)
- Störungen durch die Troposphäre (± 0.5 Meter)
- Rechnungs- und Rundungsfehler (± 1 Meter)
Insgesamt ergibt sich eine Genauigkeit von etwa 15 Metern.
Atmosphärische Effekte
Wechselnde Atmosphärische Bedingungen verändern die Geschwindigkeit des GPS-Signals durch die Atmosphäre und Ionosphäre. Wie in der Auflistung oben deutlich, ist die Korrektur der hierdurch entstandenen Ungenauigkeiten die Hauptherausforderung. Die auftretenden Störungen sind minimal, wenn der GPS-Satellit senkrecht über dem Empfangsgerät positioniert ist und wird maximal, wenn der Satellit sich nahe am Horizont befindet. Sobald die angenäherte Position des Empfängers bekannt ist, kann ein mathematisches Modell zur Schätzung und Aufhebung dieser Fehler herangezogen werden.
Da die ionosphärische Verzögerungen Frequenzabhängig sind, kann, unter Anbetracht der zweiten Frequenz, dieser Fehler reduziert werden. Einige militärische und teure Vermessungsapparate vergleichen die verschiedenen Verzögerungen der L1 und L2-Frequenzen und wenden eine präzise Korrektur an. In zivilen Geräten kann dies ohne die Entschlüsselung des Signals durch Betrachtung der Trägerfrequenz bewerkstelligt werden. In den neuen Block IIR-M Satelliten wurde als Vereinfachung für dieses Problem ein neues ziviles Signal (L2C) auf Frequenz L2 hinzugefügt, damit kostengünstigere Empfänger dieses Verfahren benutzen können. Dies erlaubt den direkten Vergleich von L1 und L2 Signalen ohne die Ermittlung der Trägerfrequenz.
Weiterhin sind diese Einflüsse durch die Ionosphäre träge und können über die Zeit gemittelt werden. Die Einwirkung auf die Positionsbestimmung kann für eine Region einfach ermittelt werden. Dazu wird an einem fixen bekannten Ort die gemessene GPS-Position mit der eigenen Position verglichen. Da diese Korrektur auch für andere Empfänger in der Nähe gilt, bieten viele Systeme diese Information über das Radio oder andere Wege an. Diese ionosphärischen Daten werden über Satellit an SBAS (Satellitgestützte Erweiterungssysteme) weitergeleitet, die dann die Korrekturdaten auf der GPS Frequenz senden. Somit kann auch ein Einband-Empfänger ionosphärische Korrekturen anwenden.
Einflüsse durch Luftfeuchtigkeit verursachen ebenfalls eine Sendeverzögerung, aber treten in der Troposphäre auf. Dieser Effekt ist stärker ortsgebunden und ist wechselhafter, als die Einwirkungen der Ionosphäre, ist also schwerer zu Korrigieren. Die Höhe des Empfängers bedingt eine Änderung in der Signalverzögerung, da bei höherer Lage das Signal weniger Atmosphäre durchdringt. Die Korrektur gestaltet sich jedoch einfach, da der GPS Empfänger die Höhe direkt selbst bestimmt.
Mehrwegeffekte
Abhängig von der Beschaffenheit der Umgebung, kann das GPS-Signal an Bergen, Grund, Gebäuden oder anderen Objekten zurückgeworfen werden. Diese verzögerten Signale erzeugen Ungenauigkeiten. Eine Vielzahl an Techniken wurde entwickelt, um diese Effekte zu lindern. Wenn das Signal weit entfernt zurückgeworfen wird, kann das Gerät das stark verzögerte Signal erkennen und verwerfen. Für die kurzen Reflektionen des Signals am Boden müssen bestimmt geformte Antennen benutzt werden. Andere kurze Reflektionen sind oft schwer von den Atmosphärischen Schwankungen zu unterscheiden. Fahrzeuge, die sich bewegen, können recht schnell das echte unreflektierte Signal aus den Falschen herausfiltern, da diese nicht konvergieren.
Umlaufbahnen- und Uhrfehler
Die Navigationsnachrichten eines Satelliten werden in Abständen von 12,5 Minuten versendet, wobei durch Gravitationskräfte des Mondes und der Sonne die sonst sehr stabilen Umlaufbahnen stören. So kann es sein, dass die gesandten Daten nicht mehr ganz richtig sind. Auch wäre dies nach einer leichten Kurskorrektur des Satelliten der Fall. Die Uhren in den Satelliten sind zwar extrem genau, aber weichen minimal ab. Obwohl die Positionen der Satelliten regelmäßig überprüft werden, addiert sich dieser Fehler zu einer Ungenauigkeit von bis zu zwei Metern auf.
Hier leistet das Versenden eines exakteren Almanachs auf einem anderen Kanal Abhilfe.. mmung resultierende Fehler mit ca. 2 Metern sehr gering.
Selective availability
GPS verfügt über Selective availability - einer Funktion, die absichtlich künstliche Fehler bis zu hundert Metern in die öffentlich verfügbaren Positioniersignale einbaut. Grund für diese Maßnahme sind Sicherheitsbedenken gewesen, Terroristen könnten GPS als Fernlenksystem ihrer Raketen missbrauchen. Am 2. Mai 2000 5:05 Uhr wurde die Funktion bis auf Weiteres abgeschaltet, und die unverfälschte Nutzung für Zivilisten erstmals möglich gemacht. Typischerweise wurden ein zehn Meter vertikal und 30 Meter horizontal verfälscht. Wobei meist ein ganzes Gebiet von der Verschiebung betroffen war, was zu der Entwicklung von DGPS (Differential GPS) führte. Diese Technik konnte die Genauigkeit drastisch erhöhen. Die US Armee hat aber ein Störsystem entwickelt, das GPS und weitere Navigationssysteme auf begrenztem Raum verweigert ohne den Rest der Welt oder die eigenen Truppen zu beeinträchtigen.
Verfahren zur Erweiterung und Verbesserung
Unter dem Begriff der Erweiterung soll hier die Verwendung von zusätzlichen Informationen, die nicht aus dem eigentlichen Positionsberechnungsverfahren resultieren, verstanden werden. Es gibt viele solche Systeme und die Benennungen spiegeln die Methode der Datenübertragung zum Empfänger wider. Es können Daten über ionosphärische Verschiebungen des Signals oder Uhr- oder Bahnkorrekturdaten übertragen werden (Wide Area Augmentation System). Eine andere Möglichkeit ist es konkrete Messungen der Signalabweichungen anzubieten (Differential GPS). Weiterhin können Fahrzeugeigenschaften und Navigierinformationen im Falle eines Navigationssystems im Auto beispielsweise integriert werden.
Anwendungen
Militärisch
Das US-Militär benutzt das GPS für die Steuerung eigener Waffen wie Cruise Missiles und Präzisionsgeleitete Geschosse. Um die Verwendung von GPS in selbstgebauten Waffen und Waffen der Feinde zu verhindern, überwacht das Militär die Fertigung der Empfänger. Die Bedingungen für eine Vermarktung von Zivilen Empfängern ist ein Aussetzen bei:
- mehr als 18 km Höhe
- einer Geschwindigkeit von 1000 Knoten (1854 km/h) aufwärts
Außerdem verfügen die GPS Satelliten über Detektoren für atomare Einschläge, die einen Großteil des US Nuclear Detonation Detection System bilden.
Navigation
- Kraftfahrzeuge
Kraftfahrzeuge können mit GPS Empfängern ausgestattet werden, oder sind es oft schon serienmäßig. Bildschirme zeigen eine Karte, auf der die Position des Fahrzeugs markiert ist. Je nach Software kann ein Fahrplan erstellt werden, und der Fahrer erhält Informationen über die einzuschlagende Fahrtrichtung. - Flugzeuge
Für den Flugbetrieb zertifizierte GPS Empfänger, wie "WAAS" oder "LAAS" können sogar bei der Landung verwendet werden. Diese Spezialgeräte können zudem mit dem Autopilot verbunden sein, um automatisch den Kurs einzuhalten. - Schiffe
Eigens für Schiffe gibt es Zusatzfunktionen wie "Mann über Bord" (MOB), die sich die Position merken, und ein Wiederfinden der Person, die vom Schiff gefallen ist, erleichtern. - Fahrräder
Vor allem wenn es um Rennen und Touren mit dem Fahrrad geht, werden mobile Navigationssysteme montiert und bieten eine immer aktuelle Karte. - Fußgänger, Wanderer..
Manche Fußgänger verwenden GPS als Hilfe um sich in städtischen und ländlichen Gebieten zurechtzufinden. Bei Outdooraktivitäten in verlassenen Gebieten kann ein GPS-Empfänger lebensrettend sein, da Rettungstrupps eine vermeintliche Unfallstelle sofort finden können, wenn sie die GPS-Position kennen.
Vermessung und Kartographisierung
- Vermessung
Speziell zur Vermessung gibt es zweikanalige GPS Empfänger, die ionosphärische Schwankungen durch Vergleichen der Signale über das L1 und das verschlüsselte L2 Band ausgleichen. Erweitert mit Differential GPS, liefern die Empfänger nur Ungenauigkeiten von weniger als ein Zentimeter. - Kartographisieren
In diesem Bereich verwendet man normalerweise GPS Empfänger, die nur mit der Trägerfrequenz des L1-Bandes arbeiten. Da diese Empfänger aber mit sehr genauen Uhren ausgestattet sind, kann mit Differential GPS eine Genauigkeit von einem Meter in Echtzeit erreicht werden. Werden die Trägerfrequenzmessungen gespeichert, kann durch Nachbearbeitung eine Genauigkeit im Bereich von 10 Zentimetern erreicht werden. - Geophysik und Geologie
Hier finden GPS-Empfänger eine Anwendung in der Bestimmung von Bodenaktivitäten. Es werden Hochpräzise Geräte benötigt, die tektonische Plattenbewegungen registrieren können. Mehrere dieser Geräte müssen um das aktive Gebiet herum platziert werden, um die Bewegungen auswerten zu können.
Weitere Anwendungen
- Präzise Zeitreferenz
GPS ist für alle Systeme geeignet, die genaue Synchronisation erfordern. - Location-based Games
Geodashing ist ein Spiel, das GPS-Informationen des Benutzers dazu verwendet, den Punktestand des Benutzers zu erhöhen, wenn auf der Welt verstreute Objekte gefunden werden. Gewinner ist der Spieler mit den meisten besuchten Orten. - Im Flugzeug
Flugzeugpassagieren ist es zumeist erlaubt Handheld Devices auf dem Flug zu benutzen, so kann ein Passagier im Besitz eines Mobilen Navigationssystems mitverfolgen, wo sich das Flugzeug gerade befindet. In größeren Maschinen sind oft neben Fernsehkanälen auch ein Kanal für die Position auf der Landkarte installiert. - Richtungsinformationen
Obwohl nicht dafür entworfen, kann GPS dazu benutzt werden, die Richtung eines Gerätes zu ermitteln. Dazu reichen für zweidimensionale Richtungsbestimmung zwei Empfänger, die etwa 50 cm voneinander angebracht sind und aus der Phasenverschiebung des Trägersignals die Richtung berechnet werden können. Teurere Kompasssysteme verwenden drei Empfänger und können so für jeden einzelnen Satelliten die Phasenverschiebung berechnen. Ein solcher Kompass ist unempfindlich gegenüber den Magnetfeldschwankungen und muss nicht wie ein Girokompass immer wieder neu justiert werden. Allerdings ist er anfällig für Mehrwegeffekte. - Erweiterung von Bilddaten
Eine weitere interessante Anwendung findet sich in neuen Digitalkameras. Diese speichern die GPS Position zu den gemachten Bildern mit ab. Diese Zusatzinformationen können beispielsweise dazu verwendet werden, automatisch den Ortsnamen dem Bild zuzuordnen. Hierfür kann ein Gazetteer verwendet werden.
Ausblick
Das Globale Positionierungssystem wird ständig weiter verbessert und es werden laufend neue Anwendungen gefunden. Für 2013 ist GPS III geplant, das noch mehr Frequenzbänder benutzt, darunter eine Erweiterung für den zivilen Gebrauch. GPS hat sich seit der Aufhebung der Selective Availability stark in der Gesellschaft verankert und begleitet uns ungesehen durch unser Leben.