Geschichte

Die Geschichte

Die Grundidee, mittels Satelliten ein Navigationssystem aufzubauen, gab es bereits vor dem Zweiten Weltkrieg: Am 11. Mai 1939 meldete der deutsche Ingenieur Karl Hans Janke in Berlin ein Patent für einen Standortanzeiger, insbesondere für Luftfahrzeuge an, welches am 11. November 1943 erteilt wurde.
Im Patent geht er von zwei entfernten Körpern (Satelliten) aus, die permanent elektromagnetische Signale senden. Die Signale können empfangen werden und als Vektor auf einem Bildschirm angezeigt werden.
Legt man nun eine Karte über den Bildschirm, könne man sogar die Herkunft und Richtung eines Objektes bestimmen.
Das GPS-Programm wurde mit der Gründung des 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. Mit Einführung der GPS II Serie (1989) wechselte man nach Cape Canaveral. Die Serien GPS IIA - GPS IIR-M folgten. Die Inklination wurde bei Starts von Cap 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.

Um nicht-autorisierte Benutzer (potentielle militärische Gegner) von einer genauen Positionsbestimmung auszuschließen, wurde die Genauigkeit für Benutzer, die nicht über einen Schlüssel verfügen, 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 aber 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. Momentan sind 32 Satelliten aktiv (Stand Juni 2008). Am 17. August 2009 startete mit GPS 2R-M8 der letzte GPS Satellit dieser Serie mit einer Delta II-Rakete erfolgreich in seine Transferbahn.

Im Mai 2010 soll eine Delta IV Medium+ (4,2) den ersten GPS IIF-1 Satelliten in den GPS Orbit bringen. 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 auch die 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.