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Technik  Technik: 10 Jahre GPS

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Vor zehn Jahren hatten die US-Militärs ein Einsehen: Der Wegfall der systematischen Verzerrung des GPS-Signals im Mai 2000 machte den rasanten Siegeszug mobiler Navigationsgeräte möglich.

 
 10 Jahre GPS
  
 10 Jahre GPS  - Foto: Archiv  10 Jahre GPS - Foto: Archiv  10 Jahre GPS - Foto: Archiv  10 Jahre GPS - Foto: Hersteller  10 Jahre GPS - Foto: Hersteller  10 Jahre GPS - Foto: Hersteller

Es scheint schon so weit weg wie das Mittelalter: Vor dem Zeitalter elektronischer Navigationssysteme hatten die meisten Autofahrer Stapel von Plänen und Karten im Fahrzeug. Ohne aufgeschlagenen Stadtplan und meist zusätzliche Notizen auf dem Beifahrersitz wagte sich kaum ein Reisender in eine fremde Stadt. Fehlte einschlägiges Kartenmaterial, wurde es an der nächstgelegenen Tanksstelle besorgt. Das Auf- und Zusammenfalten eines Falk-Plans galt als Intelligenztest. Heute übernehmen die mühevolle Zielsuche kleine Computer in Armaturenbrett oder vor der Windschutzscheibe.

Zu verdanken ist diese kleine Revolution der amerikanischen Regierung, die ihr "Global Positioning System" auch zivilen Nutzern geöffnet hat. GPS war ursprünglich zur Positionsbestimmung und Navigation im militärischen Bereich vorgesehen. Es war in den 1970er-Jahren vom US-Militär entwickelt worden und löste Schritt für Schritt ab 1985 ältere Systeme ab.

Dafür müssen sich immer mindestens vier Satelliten über dem Horizont befinden, damit ein entsprechender Empfänger aus ihren Signalen eine präzise Position errechnen kann. Damit dies rund um die Uhr an jedem Ort der Erde möglich ist, müssen also mindestens 24 solcher Satelliten auf genau definierten Bahnpositionen um die Erde kreisen. Das war Mitte der 90er Jahre geschafft - und am 17. Juli 1995 wurde GPS offiziell in Betrieb genommen.

Vorher schon gab das Unglück des Korean-Airlines-Flug 007 den Anstoß, die neue Technik auch für zivile Zwecke zu nutzen. Am 1. September 1983 wurde die koreanische Passagiermaschine auf dem Flug von Anchorage nach Seoul wegen der Verletzung des Luftraumes von der sowjetischen Luftwaffe abgeschossen. Alle 283 Personen an Bord starben. Die Piloten hatten sich in dunkler Nacht schlicht verflogen.

Dieser Vorfall machte klar, wie wichtig eine präzise, einfache und wetterunabhängige Ortsbestimmung für die Luftfahrt ist. Schon zwei Wochen nach dem Abschuß kündigte der damalige US-Präsident Reagan an, das neue satellitengestützte "Global Positioning System" für den zivilen Gebrauch freizugeben. Mit diesem GPS waren jetzt Ortsbestimmungen auf 100 Meter genau möglich - mehr ging nicht, weil die Militärs die Präzision des Systems für den zivilen Gebrauch zunächst verschlechterten.

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Im Dienste der Queen
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Entsprechend fand das System zuerst in der Luftfahrt und im internationalen Schiffsverkehr Verwendung. Erst als im Mai 2000 die künstliche Signalverschlechterung von der US-Regierung abgeschaltet wurde, stieg die Genauigkeit der Positionsbestimmung auf unter 10 Meter. GPS wurde damit straßentauglich - und seiner massenhaften Verbreitung stand nichts mehr im Wege.

Auch vorher schon hatte man mit verschiedenen Systemen experimentiert. Einer der Ideengeber dabei war mal wieder "Q", der geniale Erfinder aus den James Bond-Filmen. In "Goldfinger" stattet er seinen Helden mit einem Ortungssystem aus, das mit einem Bildschirm an der Konsole des 007-Aston Martin die Position eines Signalgebers auf eine Karte abbildete. Zwei entscheidende Elemente eines modernen Navigationssystems wurden hier schon vorweggenommen: die Ortsbestimmung und die Kartenabbildung. Fehlt zu einem vollwertigen Navigationssystem nur noch die Routenberechnung.

1981 brachte Honda den "Electro Gyrocator" auf den Markt und wies damit schon mal in die richtige Richtung. Aus den Daten eines Drehwinkels- und eines Wegstreckensensors berechnete das System eine Fahrtstrecke, die als Linie auf dem Monitor angezeigt wurde. Der Fahrer musste dann eine transparente Karte vor den Monitor spannen und die angezeigte Linie mit der dazu passenden Straße zur Deckung bringen. Eine mühsame Angelegenheit und kein wirklicher Fortschritt. Im eigentlichen Sinne war der "Electro Gyrocator" noch kein Navigationssystem, weil er weder die Position angeben noch eine Route berechnen konnte.

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Das Brieftaubenprinzip
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Einen Schritt weiter ging der VDO "City-Pilot" von 1984. Der "City-Pilot" versuchte die Positionsbestimmung über das Erdmagnetfeld. Aber eine Route berechnen konnte auch er nicht. Dafür unterstützte er den Fahrer, indem er die Himmelsrichtung und die Entfernung per Luftlinie zum Ziel angab. Beide Systeme fanden keine große Verbreitung.

1990 kam Pioneer mit dem ersten GPS-gestützten Auto- Navigationssystem und schlug damit die Richtung ein, in die es künftig gehen sollte.

Das erste vollwertige Navigationssystem in einem deutschen Auto baute BMW 1994 als Extra in seine 7er ein. Es kam von Philips, hieß "Carin" und in ihm waren alle wesentlichen Bausteine vereint: Positionsbestimmung, Kartenabbildung und Routenberechnung.

Andere Hersteller zogen nach. Bald gab es kaum ein Automodell, für das nicht wenigstens ein Navigationssystem als Zusatzausstattung vom Hersteller angeboten wurde. Einbaulösungen dominierten den Markt in den 1990er Jahren. Auch deshalb, weil die künstliche Ungenauigkeit der GPS-Daten mit Geschwindigkeits- und Richtungssensoren ausgeglichen werden musste - und das nur mit den teueren Herstellergeräten möglich war.

Diese mühselige elektronische Korrekturarbeit entfiel, als die USA die Signalverzerrung abschalteten. Damit konnten auch kleinere und weniger potente Geräte mit der entsprechenden Software die Navigation übernehmen. Navigationssysteme wurden damit erschwinglich und verbreiteten sich in einer nie geahnten Vielfalt.

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Kleine Alleskönner
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Der Markt "explodierte" förmlich. Zunehmend übernahmen PDAs mit GPS-Empfänger und Navisoftware die Routenplanung. Fast jeder Hardwarehersteller hatte so einen kleinen Alleskönner im Programm. Die Geräte wurden wie heute meist mit einer Saugnapfhalterung an der Frontscheibe befestigt. Eine externe GPS-Maus sorgte mit für ein unerfreuliches Kabelgewirr auf der Konsole, ehe die Antenne als integrales Bauteil in die Geräte wanderte.

Heute ist die Auswahl groß, beschränkt sich aber auf die Spezialisten der Navigationsbranche. Längst ist es selbstverständlich, das die kleinen Navis via "TMC" zusätzliche Verkehrsfunkinformation bei der Routenplanung berücksichtigen. Immer mehr Telekommunikationsanbieter wollen vom Navigationsmarkt profitieren. Die allgegenwärtigen Handys haben sich, wegen der großen Displays und des vollwertigen Betriebssystems, zu potenten Smartphones gemausert. Dank des eingebauten GPS-Moduls kann damit auch navigiert werden. Nokia etwa verschenkt gar die Software und das Kartenmaterial. Andere Hersteller verlangen einen geringen Obulus.

Das Smartphone wird so zum universellen Begleiter. Am Ende der Fahrt kann es dann wie jedes Handy aus der Halterung genommen und die Tasche gesteckt werden. Bleibt dann versehentlich die Zielführung aktiv, kann man schon mal während der Theatervorstellung für alle deutlich hörbar unwirsch ermahnt werden: "Demnächst links abbiegen!"

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