2. Funktion

Die Satelliten senden über Funk ihre genaue Position und die Uhrzeit. Für eine genaue Bestimmung der Position werden 4 Satelliten benötigt. Über die Entfernung zu den Satelliten wird dann die eigene Position ermittelt.

Eigentlich würde man ja für die Bestimmung der eigenen Position 2 Satelliten reichen, da man sich ja auf der Erde befindet und der 2. Punkt wäre eigentlich außerhalb der erde. Das Prinzip ist ganz einfach, man kennt die Entfernung zu den Beiden Punkten also befindet man sich irgendwo im Radius zu diesem Punkt. Die Schnittpunkte der beiden Radien sind dann die möglichen Aufenthaltspunkte, aber einer dieser beiden Punkte befindet sich nicht auf der Erde.

Dies ist jedoch nur auf einer Zweidimensionalen Fläche möglich, wir müssen die Position aber in einem Dreidimensionalen Raum feststellen, deswegen benötigen wir auch 3 Satelliten.

Die Satellitenposition ändert seine Position ständig, deswegen sendet der Satellit zusätzlich zur Zeit auch noch seine aktuelle Position mit. Der Satellit sendet diese Informationen durchgehend. Der Beobachter gleicht dann die Zeit des Satelliten mit der eigenen Uhr ab und kann so die Laufzeit und somit die Entfernung des Satelliten bestimmen. Für eine Genauigkeit von 3 Meter muss die Zeitunsicherheit kleiner als 10 Nanosekunden sein. Damit man nicht jeden Empfänger mit einer Hochgenauen Atomuhr ausstatten muss, nimmt man die Zeit von den Satelliten, deshalb benötigt man noch einen 4. Satelliten.

Es gibt aber auch manchmal Probleme, so kann eine Position nur sehr ungenau bestimmt werden wenn alle Satelliten aus der selben Richtung kommen, besser ist es wenn sie verteilt sind. Auch die Atmosphäre beeinflusst die Messgenauigkeit, hier ein paar Probleme mit ihren Auswirkungen.

Besser ist es wenn man mehr als 4 Satelliten empfängt, so kann die Messung genauer werden und Fehler können über Vergleichsmessungen weiter verringert werden.