So funktioniert der GPS-Tracker

Haben Sie sich jemals dabei ertappt, wie Sie auf einer langen und verwirrenden Autobahn im Kreis gefahren sind? Oder vielleicht waren Sie im Urlaub und haben gesehen, dass der Weg nicht so ist, wie es die Karten sagen. Das kann verwirrend und zeitraubend sein, oder?

Zum Glück haben Sie Ihr GPS-Gerät, an das Sie sich wenden können. GPS, oder Global Positioning System, ist ohne Zweifel eine der praktischsten Erfindungen des einundzwanzigsten Jahrhunderts. Es nutzt 24 bis 32 solarbetriebene Satelliten und deren Bodenstationen, um Informationen an GPS-fähige Geräte wie Ihr Fahrzeug oder Ihr Smartphone zu übertragen. Ursprünglich beschränkte die Regierung die Nutzung von GPS auf militärische Zwecke. Aber im Laufe der Zeit hat es sich seinen Weg in verschiedene private und öffentliche Bereiche gebahnt.

Die Hauptidee von GPS-Trackern ist es, den Standort eines bestimmten Objekts oder einer Person in Echtzeit zu bestimmen. GPS-Ortungssysteme nutzen das Netzwerk des globalen Navigationssatellitensystems (GNSS). Jeder dieser Satelliten in der Umlaufbahn sendet Mikrowellensignale an einen Empfänger. Der Empfänger verwendet dann diese Signale, um aus mindestens vier der GPS-Satelliten Ihren genauen Standort zu berechnen. Schließlich wird Ihr Standort bestimmt, wenn das System anhand dieser Entfernungen Ihre genaue Position auf dem Planeten auf den Meter genau trianguliert.

Der Prozess folgt einem einfachen mathematischen Prinzip, das Trilateration genannt wird. Um die mathematische Berechnung abzuschließen, verwendet der GPS-Empfänger die genaue Position von mindestens 4 Satelliten und die Entfernung zu jedem, um 4 Werte zu schätzen: Erdbreite, Erdlänge, Höhe und Zeit. Die Position und die Abstände zu einem bestimmten Satelliten bestimmen die Position des Empfängers. Die genaue Position eines Satelliten wird wiederholt an alle Empfänger in Sichtlinie übertragen und erfordert normalerweise freien Himmel. Die Entfernung zu einem Satelliten wird durch die genaue Zeit ermittelt, zu der die Satellitenübertragung beim Empfänger eintrifft. Die von der Atomuhr des jeweiligen Satelliten erzeugte Zeit wird in festgelegten Abständen vom Satelliten übertragen.

 

Wie ein GPS-Ortungsgerät funktioniert

GPS-Ortungsgeräte funktionieren nach dem gleichen Prinzip, aber anstatt Informationen auf dem Gerät selbst anzuzeigen, berechnet der Mikroprozessor des Geräts seinen Standort und überträgt die ermittelten Daten über das Internet mit Hilfe des weltweiten GSM-Mobilfunknetzes an einen Server. Dieser Server beherbergt eine Plattform, auf die Endbenutzer zugreifen und den aktuellen und vergangenen Weg des Geräts, die Geschwindigkeit und Warnungen einsehen können. All diese Daten werden dann über das Internet bereitgestellt und auf einem Endbenutzergerät mit einer Desktop-App oder auf einem Smartphone mit einer iPhone- oder Android-App angezeigt.

Ein GPS-Tracking-System kann für jeden von Nutzen sein. Für Geschäftsinhaber kann es eingesetzt werden, um die Position ihrer Flotte zu verfolgen und das Verhalten der Mitarbeiter zu überwachen. Aber auch für Kleinanwender sind GPS-Systeme hilfreich. Zum Beispiel haben Familien GPS-Geräte eingesetzt, um ältere Menschen, Kinder oder Haustiere im Auge zu behalten. Reisende haben GPS-Geräte auch an ihrem Gepäck angebracht, um zu verhindern, dass es verloren geht oder gestohlen wird.

Bei der Auswahl eines GPS-Trackers müssen Verbraucher entscheiden, ob sie einen aktiven Echtzeit- oder einen passiven Tracker wünschen. Passive Tracker ermöglichen es dem Benutzer nicht, jede Bewegung einer georteten Person oder eines Objekts zu verfolgen. Die Informationen müssen beschafft und dann auf einen Computer heruntergeladen werden.  Diese Arten von Trackern sind in der Regel günstiger, da sie keine monatliche Gebühr erfordern.

Aktive Tracker hingegen verarbeiten und liefern Daten in Echtzeit mithilfe einer SIM-Karte und eines GSM-Transceivers. Disponenten erhalten Echtzeitinformationen über das GSM-Mobilfunknetz, so dass sie ihre Vermögenswerte oder Wertgegenstände genau überwachen können. Für die Dienste des Mobilfunknetzes werden monatliche Gebühren erhoben.

Für den Fall, dass das GPS-Satellitensignal in geschlossenen Räumen oder durch eine Struktur blockiert wird, da kein Himmel vorhanden ist, der es dem GPS-Satellitensignal nicht erlaubt, durchzukommen, sucht das Gerät nach Signalen von Mobilfunkmasten und versucht durch Triangulation der Signalstärke der Mobilfunkmasten den ungefähren Standort zu bestimmen.

Der GPS-Tracker bestimmt, wo sich das Gerät befindet und schätzt grob die Entfernung zwischen den Mobilfunkmasten durch Interpolation der Signale zwischen benachbarten Masten. In städtischen Gebieten, in denen der Mobilfunkverkehr und die Dichte der Mobilfunktürme ausreichend hoch ist, kann eine Genauigkeit von bis zu 100 Metern erreicht werden. In ländlichen und einsamen Gebieten mit weniger Mobilfunkmasten pro Quadratkilometer kann der Abstand zwischen den Basisstationen kilometerweit sein, so dass die Standortbestimmung ungenau ist und oft ein Standort angezeigt wird, der meilenweit vom tatsächlichen Standort des Geräts entfernt ist.