In der heutigen Welt ist der Bedarf an genauen und zuverlässigen Ortungsdiensten noch so groß, wie nie zuvor. Unzählige Anwendungen basieren heutzutage auf der GPS-Technologie. Und diese Technologie entwickelt sich über die Jahre stets weiter. Eine der Verbesserungen in diesem Bereich ist Assisted GPS (AGPS), eine Technologie, die eine schnellere Ortung, verbesserte Genauigkeit und geringeren Stromverbrauch ermöglicht. Lassen Sie uns in diesem Beitrag gemeinsam einen Blick auf AGPS werfen, um zu verstehen, wie es funktioniert.
Eine kurze Einführung in GPS
Bevor wir uns mit AGPS befassen, wollen wir uns mit den Grundlagen von GPS befassen. Das Global Positioning System, bestehend aus einer Konstellation von Satelliten, die die Erde umkreisen, ermöglicht es Geräten, die mit GPS-Empfängern ausgestattet sind, ihren genauen Standort überall auf dem Planeten zu bestimmen. Durch Triangulation der Signale mehrerer Satelliten können GPS-Empfänger Breitengrad, Längengrad, Höhe und sogar Geschwindigkeit berechnen.
Eine ausführlichere Beschreibung, wie die GPS-Postion bestimmt wird, erklären wir in unserem Artikel: Die Funktionsweise von GPS: Wie Ihr Gerät weiß, wo Sie sich befinden
Assisted GPS (AGPS)
Während herkömmliches GPS an sich schon ein Wunder ist, hat es seine Grenzen, insbesondere in städtischen Umgebungen mit hohen Gebäuden oder Gebieten mit eingeschränkter Sicht auf den Himmel.
Erfahren Sie mehr darüber, wie das GPS-Signal beeinflusst wird in unserem Artikel: Die exakte Position: Welche Faktoren beeinflussen das GPS-Signal?
Hier kommt AGPS ins Spiel, um das GPS-Erlebnis zu erweitern und zu verfeinern. AGPS nutzt zusätzliche Datenquellen über Satellitensignale hinaus, um die Leistung zu verbessern.
So funktioniert AGPS: Nutzung von Assistenzdaten
Im Mittelpunkt von AGPS steht die Nutzung von Unterstützungsdaten aus verschiedenen Quellen wie Mobilfunknetzen, WLAN-Hotspots und dedizierten AGPS-Servern. Zu diesen Hilfsdaten gehören wichtige Informationen wie Ephemeriden- und Almanach-Daten sowie genaue Zeitinformationen. Durch den Zugriff auf diese Daten können AGPS-fähige Geräte den Prozess der GPS-Fixierung beschleunigen.
Ephemeriden-Daten
Ephemeriden beschreibt Satellitendaten, welche die genauen Positionen der GPS-Satelliten und die Vorhersage ihrer Bewegungen enthalten. Sie werden von jedem GPS-Satelliten ausgestrahlt. Sie stellen dem GPS-Empfänger Informationen über die Bahnen, Geschwindigkeiten und Positionen der Satelliten in Echtzeit bereit.
Ein GPS-Empfänger muss die Ephemeriden-Daten regelmäßig (spätestens etwa alle zwei Sunden) aktualisieren, um weiterhin eine genaue Positionsbestimmung zu ermöglichen.
Almanach-Daten
Almanach-Daten sind nicht so genau, wie Ephemeriden-Daten, jedoch für eine längere Zeit gültig. Sie sind für eine Positionsbestimmung nicht notwendig, aber nützlich. Die Almanach-Daten ermöglichen es, den Kaltstart beim Einschalten des GPS-Empfängers zu beschleunigen, sodass eine Position schneller gefunden werden kann. Dies ist möglich, da durch die Daten der zu durchsuchende (Frequenz-)Bereich eingegrenzt werden. Mithilfe der Almanach-Daten ist es weiterhin möglich, GNSS-Sessions zu planen. Da die Daten z.B. genutzt werden können, um zu ermitteln, ob und wann auf einem Punkt der Erdoberfläche besonders gute Ergebnisse erzielt werden können.
Beschleunigung der Ermittlung eines Fixes: Der AGPS-Vorteil
Einer der bedeutendsten Vorteile von AGPS ist seine Fähigkeit, die Erfassung eines GPS-Fixes zu beschleunigen. Herkömmliche GPS-Empfänger benötigen möglicherweise viel Zeit, um eine Ortung zu erhalten, da sie ausschließlich Daten von Satelliten sammeln und verarbeiten. AGPS-fähige Geräte hingegen nutzen die erwähnten Hilfsdaten (Ephemeriden, Almanach), um den Suchbereich für Satelliten einzugrenzen, was zu schnelleren Fixzeiten führt, insbesondere in anspruchsvollen Umgebungen.
GPS-Fix
Ein GPS-Fix beschreibt den Prozess, den GPS-Empfänger ausführen, bis sie durch die empfangenen Satelliteninformationen eine genaue Position ermittelt haben. AGPS ermöglicht es, diesen Prozess durch zusätzliche Daten zu beschleunigen.
Erhöhte Genauigkeit: Kombination von Signalen für Präzision
Zusätzlich zur Geschwindigkeit verbessert AGPS die Standortgenauigkeit durch die Kombination von Satellitensignalen mit Daten aus anderen Quellen wie Mobilfunkmasten und WLAN-Zugangspunkten. Diese Signalfusion ermöglicht es AGPS-Geräten, Positionen genauer zu berechnen, selbst in städtischen Schluchten oder dicht besiedelten Gebieten, in denen GPS-Signale gedämpft sein können oder Mehrwegestörungen vorherrschen.
Optimierung der Energieeffizienz: Verlängerung der Batterielebensdauer
Ein weiterer überzeugender Aspekt von AGPS ist seine Fähigkeit, Batteriestrom zu sparen. Durch die Reduzierung des Zeit- und Ressourcenaufwands für die GPS-Ortung verbrauchen AGPS-fähige Geräte weniger Energie und verlängern so die Batterielebensdauer. Diese Effizienz ist besonders wertvoll für mobile Geräte wie Smartphones, Wearables und GPS-Tracker, bei denen die Batterielebensdauer ein entscheidender Faktor ist.
Fazit
Zusammenfassend stellt Assisted GPS einen bedeutenden Fortschritt bei standortbasierten Diensten dar und bietet die Möglichkeit Geschwindigkeit, Genauigkeit und Energieeffizienz von GPS-Empfänger erheblich zu verbessern.
Die Prothelis GPS-Tracker nutzen natürlich auch die APGS-Technologie, um eine schnellere und energieeffizientere Positionsbestimmung zu ermöglichen.
