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Geocaching

und GPS

Über Geocaching

Geocaching lässt sich am besten als eine Art moderner Schnitzeljagd beschreiben. Kurz und generalisiert gefasst: Es gibt Leute, die verstecken irgendwo Dosen voller kleiner netter Dinge sowie einem Logbuch. Und veröffentlichen das Versteck in Form von Koordinaten im Internet.

Dies lesen andere, merken sich die Koordinaten und nutzen ihr GPS-Gerät, um die Schätze zu finden. Dann wird eine Kleinigkeit aus dem Inhalt ausgetauscht, der Besuch geloggt und die Dose wieder an derselben Stelle versteckt - für den nächsten...

Soweit zu den Grundregeln. Natürlich steckt viel mehr dahinter. Beispielsweise gibt es unterschiedlichste Cache-Arten, vom einfachen Cache, bei dem man praktisch fast mit dem Auto vorfahren kann über Caches, die nur mit speziellem Equipment erreichbar sind (z.B. mit Bergsteiger- oder Schnorchelausrüstung) bis hin zu Rätselcaches, die vor Ort oder sogar schon im Vorfeld Recherche und Knobelei erfordern.

Aber eine Gemeinsamkeit gibt es immer: Der mit dem Geocaching verbundene Spass. Spass am unterwegs sein, am draussen sein. Spass an der Suche und der Knobelei. Spass an der Herausforderung. Und Spass am Austausch mit anderen Geocachern - über die Logbucheinträge, über die einschlägigen Websites oder Foren oder auch bei Treffen, sogenannten Event-Caches.

Die Faszination Geocaching ist schwierig auf den Punkt zu bringen, denn so unterschiedlich wie die Cachetypen, so abwechlungsreich wie die Landschaften, in denen Caches versteckt sind, so verschieden sind auch die Geocacher-Typen: Während die einen Geocaching als Zusatzanreiz beim sportlichen Wandern betreiben, nutzen andere den Reiz der Schatzsuche einfach, um ihre Kinder (oder sich selbst ;-) zu Ausflügen zu bewegen. Die einen reizt besonders die Knobelei und das Suchen, andere hassen genau dies, denn für sie liegt der Spass eher darin, sich durch unwegsames Gelände zu kämpfen oder einfach nur schöne Touren zu machen und die reine Schatzsuche dabei nur als kleine Nebenfreude 'mitzunehmen'.

Das klingt alles völlig übertrieben und viel zu schwärmerisch? Na, probiert es einfach aus - dann sprechen wir uns wieder...

 Quelle: Geocaching.de und Garmin.de

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cache1
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GPSMAP60C
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Das GPS-System ist ein vom amerikanischen Verteidigungsministerium (DOD; Department of Defense) ersonnenes, realisiertes und betriebenes System, das aus (geplant) 24 Satelliten besteht (21 werden benötigt, 3 sind aktiver Ersatz; heute sind es allerdings meist um die 30 aktive Satelliten), welche die Erde in einer nominellen Höhe von 20200 km umkreisen. GPS Satelliten senden Signale aus, welche die genaue Ortsbestimmung eines GPS Empfängers ermöglichen. Die Empfänger können ihre Position ermitteln, wenn sie feststehend sind, sich auf der Erdoberfläche in der Erdatmosphäre oder in niederen Umlaufbahnen bewegen. GPS wird sowohl in der Luft-, Land- und Seefahrtnavigation als auch bei der Landvermessung und anderen Anwendungen eingesetzt, bei denen es auf genaue Positionsbestimmung ankommt. Das GPS-Signal wird jedem auf oder in der Nähe des Planeten kostenlos zur Verfügung gestellt, der einen GPS-Empfänger besitzt und eine uneingeschränkte "Sicht" auf die Satelliten hat. Der eigentlich Name des Systems ist NAVSTAR (Navigation System for Timing and Ranging), bekannt ist es aber nur als GPS (Global Positioning System).

Stark vereinfacht gesagt sendet jeder Satellit eine Nachricht der Art: "Ich bin Satellit Nr. X, meine Position ist gerade Y und diese Nachricht wurde zum Zeitpunkt Z versandt". Dies ist, wie gesagt, stark vereinfacht, aber es kommt der Wahrheit schon recht nah. Zusätzlich sendet der Satellit noch Informationen über seine Umlaufbahn (und die der anderen Satelliten). Diese Bahndaten (Ephemeriden- und Almanachdaten) werden vom GPS-Empfänger gespeichert und für spätere Rechnungen verwendet.

Um nun die Position zu bestimmen, vergleicht der GPS-Empfänger die Zeit, zu der das Signal ausgesamdt wurde mit der Zeit, zu der das Signal empfangen wurde. Aus dieser Zeitdifferenz kann die Entfernung des Satelliten berechnet werden. Werden nun von weiteren Satelliten Messungen hinzugefügt, so kann die aktuelle Position durch Trilateration (Entfernungsmessung von drei Punkten aus) bestimmt werden werden. Mit wenigstens drei Satelliten kann der GPS Empfänger seine Position auf der Erdoberfläche bestimmen. Dies wird "2D position fix" (zweidimensionale Positionsbestimmung) genannt. Zweidimensional deshalb, weil der Empfänger davon ausgehen muss, sich direkt auf der Erdoberfläche (also einer rechnerisch zweidimensionalen Fläche) zu befinden. Mit Hilfe von vier oder mehr Satelliten kann ein "3D position fix", also die absolute Position im Raum oder eben zusätzlich die Höhe über der Erdoberfläche bestimmt werden.

Durch ständige Neuberechnung der aktuellen Position kann der GPS Empfänger auch genau die Geschwindigkeit und Bewegungsrichtung (als "ground speed" und "ground track" bezeichnet) berechnen. Eine andere Möglichkeit der Geschwindigkeitsmessung ist das Ausnutzen des Dopplereffekts, der durch die Bewegung bei den übermittelten Signalen auftritt. Das funktioniert nach dem gleichen Prinzip, wie ein Beobachter ein Martinshorn als höheren Ton wahrnimmt, wenn es sich auf ihn zu bewegt und als tieferen Ton, wenn es sich von ihm weg bewegt.

Vereinfacht liegt also der Positionsbestimmung mit Hilfe von GPS das gleiche Prinzip zugrunde, das man bereits als Kind genutzt hat, um die Entfernung eines Gewitters abzuschätzen. Hierbei wird einfach gezählt, welche Zeitdifferenz zwischen dem Einschlag des Blitzes (im Vergleich zur Schall- ist die Lichtgeschwindigkeit so hoch, dass man die Laufzeit des Lichts vom Einschlagpunkt zum Beobachter nicht berücksichtigen muss) und dem Eintreffen des Donners vergangen ist. Da Schall sich in Luft mit etwa 340 m/s ausbreitet ergibt sich so aus z.B. 3 Sekunden zwischen Blitz und Donner eine Entfernung von etwa 1 Kilometer.

Dabei machen wir allerdings noch keine Positionsbestimmung, sondern nur eine Entfernungsbestimmung. Mit mehreren Entfernungsbestimmungen lässt sich jedoch eine Positionsbestimmung durchführen. Um beim Beispiel mit dem Blitz zu bleiben würde das bedeuten, dass wenn mehrere Leute an unterschiedlichen Positionen, die natürlich bekannt sind, stehen und die Zeit zwischen Blitzeinschlag und Donner messen, die Position des Blitzeinschlags bestimmen könnten.

Quelle: Geocaching.de und Garmin.de

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