GPS-tracking
2009-06-10, Maßlose Bewegung – Visualisierung – Technik – Utopie
Martin Petrak, Anneke Janssen, Moritz F. Fürst

GPS-tracking

GPS-tracking
GPS Geschichte / Technik
Raumtheorie
GPS Praxis

GPS: Geschichte
Geschichte

Geschichte: LORAN
LORAN
(Long range navigation)

Geschichte: LORAN
WWII

Geschichte: Radio-/Funknavigationssysteme
(D)
CONSOL
(USA)
OMEGA
DECCA
CHAIKA (GB)
(RUS)

Geschichte: Satellitennavigationssysteme
(1958 – USA)
EXPLORER I
SPUTNIK 1
(1957 – UdSSR)
TRANSIT
(1959 – USA)

Geschichte: TRANSIT
TRANSIT
aka NAVSAT (Navy Navigation Satellite System)

Geschichte: TRANSIT
Grundlage: Doppler-Effekt
Satelliten senden ihre Koordinaten sowie ein Zeitsignal.
4 Bodenstationen senden alle 12h Korrekturdaten an die
Satelliten (Zeit und Route). Betrieben mit Plutonium-
Radioisotopengenerator. Abweichung 100m bis 500m –
jedoch 10fach genauer als Radio oder Funk

Geschichte: TRANSIT

Geschichte: TRANSIT
1972: US Air Force schießt TIMATION-Satelliten ins All
1973: DoD erteilt Auftrag für GPS – NAVSTAR
(Global Positioning System – Navigation Satellite Timing and Ranging)
1996: TRANSIT wird abgeschaltet

Geschichte: NAVSTAR
NAVSTAR

Geschichte: NAVSTAR
1978: Der erste GPS-Satellit wird ins All geschossen
1985: erster ziviler Einsatz von GPS
1986: 11 Satelliten des Prototyp Block I
1993: DGPS wird eingeführt (Differential GPS)
1995: 24 Satelliten des produktiven Block II

Geschichte: GLONASS
GLONASS (UdSSR)
Funktionsweise sehr ähnlich mit GPS
1982-1984: 11 Satelliten
1996: System geht mit 24 Satelliten produktiv

GPS: Technik & Aufbau
Technik und Aufbau

Technik
Raumsegment
Kontrollsegment
Usersegment

Technik: Kontrollsegment
Kontrollsegment
5 Bodenstationen (Hauptstation in Colorado Springs)
Jeder Satellit empfängt pro Tag mindestens Signale von 4
Stationen gleichzeitig
Korrektur der Umlaufbahn, Softwareupdates,
Zeitsynchronisation

Technik: Usersegment
Usersegment
unbegrenzt viele Empfangsgeräte
zivil: Zeitmessung, Schifffahrt, Flug
militärisch: Navigation, Leitsysteme

Technik: Raumsegment
Raumsegment
21 Satelliten + 3 Reserve
Entfernung: ~ 20.000km von der Erde
Umlaufzeit: 11h58min
Jeder Punkt auf der Erde kann mindestens 4 Satelliten sehen
Mit jeweils 4 Satelliten werden 6 Ebenen erzeugt

Technik: Raumsegment

Technik: Positionsbestimmung
Quelle: http://www.aero.org

Technik: DGPS
DGPS (Differential Global Positioning System)
Erhöhte Genauigkeit, da Position der – statischen –
Referenzstation bekannt ist
Kann bis < 1cm genau werden
In Österreich über Ö1 Frequenz mitverteilt

Technik: Galileo
GALILEO
EU-finanziertes Projekt mit ähnliche Funktionsweise
30 Satelliten – Probebetrieb mit 4 Satelliten ab 2010
nicht unter militärischer Kontrolle
Soll ab 2010 mit GPS kompatibel werden (war nicht so
geplant) – Es können mehr Satelliten gleichzeitig verwendet
werden.
Beteiligt auch: Indien, China, Israel, Saudi-Arabien, ....

GPS: & Politik
GPS & Politik

GPS & Politik
Künstliche Verschlechterung des Signals (SA)
(Wurde 2000 (fast) aufgegeben)
die prinzipiell unbegrenzte Anzahl an Usern kann
eingeschränkt werden: Kann auf verschlüsselten Modus
umgeschalten werden, danach ist nur mehr rein militärische
Nutzung möglich
(Wurde durch die USA auch für das Galileo Projekt gefordert => wird so
umgesetzt.)
Kalter Krieg

Kartographie & Raumtheorie
Kartographie & Raumtheorie

Kartographie: Geschichte
Geschichte der Kartographie
Antike
Mittelalter
16. Jahrhundert
Neuzeit

Spätrömisches Reich, etwa 350 n.Chr.
(Kartograph unbekannt)

Fra Mauro: Weltkarte 1459

Humboldt: Orinoko 1842

Raumtheorie: Geschichte
Geschichte der Raumtheorie
17. Jahrhundert bis heute

Raumtheorie: im technischen Kontext
Entwicklung des raumtheoretischen
Denkens im technischen Kontext
Dampfmaschine (17. Jahrhundert)
Telefon/ Radio (19./ 20. Jahrhundert)
Satellitennavigation/ Concorde (50er/ 60er Jahre)
GPS (70er Jahre)
Alltagsgebrauch/ „Raumsterben“ (21. Jahrhundert)

Raumtheorie: im technischen Kontext
Wichtige Bereiche raumtheoretischen
Denkens
sozialer/ politischer Raum
medialer Raum
ästhetischer Raum

GPS Praxis
GPS Praxis

GPS Praxis
militärisch » zivil «

GPS Praxis: Militärisch
militärische Nutzung
Navigation
Aufklärung und Kartographie
Waffensysteme (Ziele tracken, Raketensteuerung)
GPS-Satelliten sind mit Sensoren zur Erkennung von
Kernwaffenexplosionen ausgestattet

GPS Praxis: »zivil«
absolute location
time transfer
relative movement

GPS Praxis: Wissenschaft
Seismologie & »Neotektonik«
präzise Zeit-Synchronisation
absolute Positionierung
relative Bewegung
(Erdbeben – Bruchlinienbewegung, Tsunami-Frühwarnsysteme,…)

NASA – Tsunami Warning System

GPS Praxis: Wissenschaft
Kartographie (shift zu Geodaten)
von der gedruckten Landkarte zur Datenbank, aus der sich
alle (un)möglichen Karten rendern lassen
Geoinformation, Geodaten

GPS Praxis: Geotags
Geotags
GPS-Daten als Metadaten

GPS Praxis: Metadaten
Metadaten zu Geodaten / GPS-Koordinaten

GPS Praxis: »GEOFENCE«

GPS Praxis: OpenStreetMap

GPS Praxis: OpenStreetMap

GPS Praxis: tracking
spur, track

GPS Praxis: tracking

GPS Praxis: wildlife tracking

GPS Praxis: tracking

GPS Praxis: tracking

GPS Praxis: tracking

GPS Praxis: Art
Kunst?!!!

GPS Praxis: Position Art
»The best thing about position art… it is always
somewhere.«
»Stavros«

GPS Praxis: Art

GPS Praxis: Position Art
»The technology allows for us to identify new aspects
of our journeys.«
Jeremy Wood

GPS Praxis: Art

GPS Praxis: Art

GPS Praxis: Art

GPS Praxis: Art
?

GPS Praxis: Feldversuch

GPS Praxis: Feldversuch