Dank des technischen Fortschritts haben wir heute Zugang zu Informationen, von denen unsere Vorfahren nur träumen konnten. Eine wichtige Technologie, die viele von uns täglich nutzen und manchmal übersehen, ist GPS oder Global Positioning System. GPS war ein Projekt, das von den Vereinigten Staaten entwickelt wurde und auch heute noch von der US-Regierung unterstützt und betrieben wird. Obwohl es ursprünglich für militärische Zwecke entwickelt wurde, hat sich die Technologie auf den zivilen Sektor ausgeweitet und wird seit Jahren auch für nicht-militärische Zwecke genutzt. Dank GPS können Fuhrparkverwalter und -betreiber viel tun, um die Effizienz und Sichtbarkeit ihrer Fahrzeuge zu verbessern. Eine Fülle von Informationen ist jetzt mit einem Mausklick oder einer Berührung auf einem mobilen Gerät verfügbar. Während wir alle den Nutzen und die Vorteile von GPS verstehen, übersehen wir oft einige der Probleme, die bei der Verwendung von GPS auf einem Gerät auftreten können. Dieser Artikel soll einige der häufigsten Probleme erklären, die bei der Verwendung von GPS auftreten, ist aber kein ausführlicher technischer Artikel über die Funktionsweise von GPS. Wenn Sie daran interessiert sind, wie GPS auf technischer Ebene funktioniert, lesen Sie diese Zusammenfassung hier.

Häufige Probleme mit GPS

Eines der häufigsten Probleme, die bei jedem GPS auftreten, ist die korrekte Ortung. Die modernsten Navigationsdienste – z. B. Google Maps – sind in der Lage, Ihren Standort mit einem minimalen Fehler von 3-10 Metern zu bestimmen. Diese Ortung funktioniert am besten unter idealen Bedingungen, d. h. Sie befinden sich in einer Stadt, vorzugsweise in einer Großstadt, sind eher im Freien als in einem Haus und haben eine starke Mobilfunkverbindung mit dem Gerät, das Sie verwenden. Doch selbst wenn die idealen Bedingungen erfüllt sind, gibt es tagsüber einige Punkte, an denen die Ortung schlecht ist. Leider ist dies etwas, das Sie nicht ändern können. Was ist also die Ursache für eine plötzliche Änderung der Genauigkeit, wenn die Ortungsanwendung vor 30 Minuten noch einwandfrei funktionierte? Kurz gesagt, es handelt sich oft um GPS-Signale. Diese Signale müssen von mehreren Satelliten eine große Strecke durch die Atmosphäre zurücklegen, um Ihr Mobiltelefon zu erreichen (in den meisten Fällen geschieht dies über spezielle Geräte), und die Qualität dieser Signale spielt eine große Rolle. Das Problem ist, dass Ihr Gerät starke Signale von mindestens 3 bis 4 und idealerweise 7 bis 8 Satelliten gleichzeitig empfangen muss, um möglichst genaue Standortdaten zu liefern. Deshalb ist es am besten, sich im Freien aufzuhalten. Wenn Sie das bestmögliche Signal wünschen, sollten Sie dies zumindest anstreben. Auf diese Weise stößt Ihr Gerät auf dem Weg dorthin nicht auf so viele Hindernisse und hat die Möglichkeit, das nächstgelegene und stärkste Signal zu empfangen. Außerdem können sowohl städtische als auch natürliche Straßenschluchten (große Gebäude in Städten, Bäume, Berge, Bergkämme usw.) jedes GPS-Signal beeinträchtigen. Befindet sich ein Satellit an diesen Orten nicht direkt über dem Himmel, ist es viel schwieriger, ihn genau zu verfolgen, und die Genauigkeit des GPS-Signals nimmt ab. Mit anderen Worten: Je mehr freie Sicht Sie auf den Himmel haben, desto genauer ist das Signal, das Sie empfangen. Die andere gängige Methode zur GPS-Ortung ist die Verwendung eines Mobiltelefons oder eines anderen LTE/4G-fähigen Geräts (z. B. iPad oder Android-Tablet). Mithilfe von Mobilfunktürmen und Basisstationen und den Entfernungen zwischen diesen “Ankern” können diese Geräte mit relativ guter Genauigkeit geortet werden. Wenn Sie unterwegs sind, bewegen Sie sich von einer Mobilfunkzone zur nächsten. Die Basisstationen überwachen die Stärke des Telefonsignals, und wenn Sie sich dem Rand einer Zelle nähern, nimmt die Signalstärke ab. Gleichzeitig stellt die Basisstation in der Zelle, der Sie sich nähern, fest, dass die Stärke Ihres Signals zunimmt. Während Sie sich von Zelle zu Zelle bewegen, übertragen die Türme Ihr Signal von einem zum nächsten, und die Abstände zwischen den Empfängern bestimmen im Wesentlichen Ihre Position. Dieses Verfahren hat jedoch auch seine Nachteile. An abgelegenen Orten können die Masten so weit voneinander entfernt sein, dass sie keine konsistenten Signale liefern können, was zu einer ungenauen Positionsbestimmung führt. Selbst wenn es viele Sendemasten gibt – in Großstädten oder dicht besiedelten Gebieten – können schwierige Topografien und hohe Gebäude die Signale unterbrechen. Da Hindernisse wie Bäume und Gebäude die Signallaufzeit bis zu einem Sendemast beeinflussen können, ist diese Methode oft weniger genau als eine GPS-Messung. Auch ohne einen richtigen GPS-Empfänger können Handys und Tablets gute Informationen über Ihren Standort liefern. Kartierungssoftware verwendet diese Informationen, um Ihren Standort anhand der Messungen Ihres Signals zu bestimmen: Andere Probleme, von denen einige häufig und andere selten auftreten, können die Fähigkeit eines Geräts, gute Positionsdaten zu erhalten, beeinträchtigen:

Kaltstarts

Wenn ein GPS eingeschaltet wird oder wenn das GPS zu lange im Hintergrund inaktiv war, muss das GPS Daten von den Satelliten herunterladen, die die Position und das Timing aller Satelliten im System beschreiben. Die Korrektur dieser Daten kann bis zu fünf oder mehr Minuten dauern, was zu einer fehlerhaften GPS-Ortung führen kann.

Nicht genügend Satelliten

Viele GPS-Geräte müssen im Idealfall Signale von mindestens 7 oder 8 Satelliten empfangen, um ihren Standort auf etwa 10 Meter genau zu bestimmen. Mit weniger Satelliten steigt die Unsicherheit und Ungenauigkeit. Mit weniger als 4 Satelliten haben viele GPS-Empfänger Schwierigkeiten, genaue Standortschätzungen zu erstellen, und melden an bestimmten Punkten der Route “GPS-Signal verloren”.

Schlechte Hardware

Wenn Ihr Gerät älter ist oder keinen guten GPS-Empfang hat, wird es Schwierigkeiten haben, Satelliten- oder Mobilfunksignale zu empfangen.

Niedriger Batteriestand bei GPS-Geräten

Eine schwache Batterie kann die ordnungsgemäße Funktion des GPS auf jedem Gerät beeinträchtigen.

Mehrweg-Signale

Wenn Signale von GPS-Satelliten oder Mobilfunkmasten an Gebäuden abprallen, kann der GPS-Empfänger durch die zusätzliche Zeit, die das Signal benötigt, um ihn zu erreichen, verwirrt werden. In diesen Fällen kann es zu plötzlichen Positionsabweichungen kommen. Unter diesen Umständen kann man nicht viel tun, um die Auswirkungen von Mehrwegfehlern zu verringern. Das GPS ist in diesen Situationen einfach weniger genau.

GPS-Abweichung

Der GPS-Track weicht von der Straße ab. Sie werden feststellen, dass die Route im Allgemeinen der Form der Straße folgt, aber mit viel geringerer Genauigkeit.

Verlorenes GPS-Signal

Wenn ein Signal verloren geht und irgendwann später wieder empfangen wird, werden die Punkte vor und nach dem Signalverlust wie zwei beliebige andere Punkte behandelt (obwohl mehr Zeit zwischen ihnen verstrichen ist) und mit einer geraden Linie verbunden.

GPS-Sprünge

Ein “sprunghafter” GPS-Track kann dazu führen, dass Ihre Aktivität eine größere Entfernung anzeigt, als Sie tatsächlich zurückgelegt haben, da jedes “Zickzack” und “Zack” Ihres GPS-Tracks mit einer geraden Verbindungslinie berücksichtigt werden muss.

Funkstörungen oder Jamming

Satellitenwartung/Manöver, die vorübergehende Lücken in der Abdeckung verursachen In manchen Fällen funktioniert die GPS-Hardware eines Geräts einwandfrei, aber die verwendete Software ist fehlerhaft. So können Benutzer beispielsweise durch GPS-Softwaredienste in die Irre geführt werden:

Falsch gezeichnete Karten

Falsch beschriftete Unternehmen und andere interessante Punkte

Fehlende Straßen, Gebäude, Gemeinden usw.

Falsch geschätzte Straßenadressen.