Mit GPS Fahrzeugortung perfekt organisieren, lenken, leiten und überwachen

Eine moderne GPS Fahrzeugortung eröffnet zahlreiche Möglichkeiten der Rationalisierung und ist besonders für folgende Branchen geeignet:

Service und Instandhaltung

Auch die Service- und Instandhaltungsbranche kann sehr von der flexiblen GPS Fahrzeugortung profitieren. Der zu jeder Zeit verfügbare Überblick über den augenblicklichen Standort Ihrer Service- und Instandhaltungsfahrzeuge erleichtert Ihnen Ihre Einsatzplanung. Sie können Ihre Kunden immer zeitnah und unter optimaler Auslastung Ihres Fahrzeugbestandes versorgen und bedienen. Das GPS Ortungssystem hilft Ihnen auch bei der gesamten Organisation Ihres Tagesablaufes, insbesondere durch ein enormes Einsparungspotenzial an Formularen, welche Sie ansonsten ausfüllen müssten. So werden auch Ihre Mitarbeiter von lästigen Büro- und Schreibarbeiten entlastet und können ihre eigentlichen Aufgaben besser und wirtschaftlicher erfüllen. Dies bedeutet für Sie insgesamt weniger Aufwand und hilft Ihnen, Kosten einzusparen.

Baugewerbe

Gerade für Unternehmen im Baugewerbe ist es wichtig, genau zu wissen, an welchem Ort sich die Einsatzfahrzeuge befinden. Ein genauer Überblick über den momentanen Standort aller zu Ihrem Unternehmen gehörenden Baufahrzeuge erleichtert Ihnen eine wirtschaftliche Planung und ermöglicht Ihnen einen optimalen Einsatz Ihres gesamten Fahrzeugbestandes. Sie können von Ihrem zentralen Leitstand sämtliche Aktivitäten und Bewegungen Ihrer Baufahrzeuge sehen und ganz nach Ihren Erfordernissen lenken und steuern.

GPS Technik im Fahrzeug

Einsatzfahrzeuge des Fernverkehrs und Speditionsfahrzeuge profitieren vom GPS-System. Dies erhöht den Wirkungsgrad in Ihrem Geschäft bezüglich optimaler Auslastung Ihres gesamten Fahrzeugbestandes in erheblichem Maße. Das Ergebnis bedeutet für Sie mehr Optimierung für Ihr Tagesgeschäft.

Express- und Kurierdienste Express- und Kurierdienste bedienen sich ebenfalls des GPS-Systems. Das GPS Tracking System ermöglicht durch zeitnahe und umfangreiche Informationen genaue Aussagen über Lieferungen und Ankunftszeiten an Ihre Kunden. Ihre Kunden wissen das zu schätzen und werden Sie weiterempfehlen.

Außerdem können Sie durch eine GPS Ortung jederzeit sämtliche momentanen Standorte Ihres gesamten Fahrzeugbestandes kurzfristig abfragen und feststellen. Dies verhilft Ihnen zu jeder Tageszeit zu einem umfassenden Überblick.

Wissenswertes

Das GPS-System basiert auf mehreren Satelliten, die jeweils auf stationären Umlaufbahnen um die Erde kreisen. Diese Umlaufbahnen sind jedoch bezogen auf die Erdkugel segmentartig in sechs Segmenten so angeordnet, dass die gedachten Kreisflächen aus den Umlaufbahnen immer durch den Erdmittelpunkt gehen. Die Umlaufgeschwindigkeiten der Satelliten sind dabei so eingestellt, dass die jeweiligen durch die Umlaufgeschwindigkeiten entstehenden Fliehkräfte und die jeweils entgegengesetzt wirkende Erdanziehungskraft sich genau die Waage halten.

Das Prinzip der Ortsbestimmung auf der Erdoberfläche beruht auf der Messung der Zeitdauer von ausgesendeten Funksignalen, welche die Satelliten ununterbrochen aussenden. Diese Funksignale können an jedem Ort auf der Erde von in Fahrzeugen installierten GPS-Geräten empfangen werden.

Funksignale bewegen sich mit der höchstmöglichen Geschwindigkeit, die masselose Teilchen einnehmen können, nämlich mit Lichtgeschwindigkeit, welche im Vakuum 300.000 km/sec beträgt. Die Messung der Zeitdauer der Funksignale erfolgt mit hochgenauen Atomuhren, mit welchen die Satelliten ausgestattet sind. Die Zeitmessung muss mit der höchstmöglichen Genauigkeit erfolgen, denn schon geringe Abweichungen in der Zeitmessung verursachen zu hohe Abweichungen in der Positionsbestimmung auf der Erde.

Es sind jedoch immer mehrere Signalmessungen von verschiedenen Satelliten, welche sich auf unterschiedlichen Bahnebenen um die Erde bewegen, erforderlich.

Wenn ein Empfangsgerät auf der Erde die Funksignale von drei Satelliten empfängt, so kann die Positionsbestimmung vereinfacht ausgedrückt durch ein Erstellen von rechnerischen Verbindungslinien vom Empfangsgerät zum jeweiligen Satelliten aufgefasst werden.

Der Schnittpunkt der drei rechnerisch ermittelten Verbindungslinien wird durch Triangulation ermittelt. Unter Mathematikern ist dieses Verfahren besser unter dem Namen Sinussatz bekannt. Der Sinussatz ist anwendbar für alle schiefwinkligen und auch rechtwinkligen Dreiecke und lautet prinzipiell wie folgt:

(Länge Seite a)/(Länge Seite b)=[sin(gegenüberliegender Winkel von a)]/[sin(gegenüberliegender Winkel von b])

Besonders wenn mehrere Fahrzeuge von einer Zentrale aus überwacht und gelenkt werden sollen, wie dies beispielsweise bei einem Taxiunternehmen der Fall ist, muss in der Zentrale jedes zum Unternehmen gehörende Fahrzeug auf einem Monitor eindeutig identifizierbar sein. Dies geschieht am besten durch Einpflegen der einzelnen Kennzeichen. Der diensthabende Leiter in der Zentrale ist dann jederzeit in der Lage, ein ganz bestimmtes Fahrzeug anzusprechen, welches sich gerade am nächsten am gewünschten Zielort befindet.

Jedes gute GPS-Empfangsgerät kann zumindest so erweitert werden, dass auch das Führen eines elektronischen Fahrtenbuches möglich ist. Dies kann beispielsweise bei einem Logistikunternehmen oder einer Spedition der Fall sein. Die gefahrenen Strecken werden dann elektronisch aufgezeichnet und gespeichert. Zur Dokumentation muss dann der jeweilige Fahrer durch manuelle Eingabe lediglich noch ein paar Ergänzungen eintragen. Dies bedeutet jedoch nur noch eine Formalität.

Anwendungsgebiete

Rettungsdienste sind darauf angewiesen, möglichst schnell an Einsatz- oder Unfallorten anzukommen. Auch für die jeweilige Einsatzzentrale von Rettungsdiensten wird die Arbeit mithilfe von GPS-Systemen vereinfacht und rationalisiert. Sie kann immer gerade die Rettungsfahrzeuge zu Einsatz- oder Unfallorten schicken, welche diesen gerade am nächsten sind.

Für Personentransporte ist es besonders wichtig, dass sie immer pünktlich an jedem vereinbarten Zielort ankommen. GPS-Systeme unterstützen durch umfangreiche Serviceleistungen dieses wichtige Ziel und sorgen so für Kundenzufriedenheit und ordnungsgemäße Tagesabläufe. Pünktlichkeit ist im Geschäft für Personentransporte ein wesentlicher Parameter, welchem absoluten Vorrang einzuräumen ist. Mit der entsprechenden GPS-Technik kann auch ein hohes Verkehrsaufkommen umfahren werden. Somit garantieren Sie die Zufriedenheit Ihrer Kunden.

Für den Außendienst kann sich voll und ganz auf das GPS-System verlassen werden. Das Fahrzeug kann jederzeit geortet werden wodurch jedes gewünschte und angesteuerte Ziel schnell und sicher erreich werden kann. Mit GPS Fahrzeugortung sind Sie immer zur rechten Zeit am richtigen Ort.

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Notwendigkeit von mehreren Satelliten

Auch wenn bereits ein einzelner Satellit die Entfernung bis zum Empfänger durch Zeitmessung sehr genau bestimmen kann, würde dies alleine zur genauen Ortsbestimmung nicht ausreichen.

Als Modellvorstellung mag hier ein Vergleich mit einem Zirkel dienen. So wie ein Zirkel mit einem fest eingestellten Radius einen geschlossenen Kreis erzeugt, würde auch die gemessene Entfernung von einem Satelliten theoretisch unendlich viele Ortsbestimmungen auf der Erde erlauben. Diese möglichen Positionen könnten sich alle auf einem Kreis befinden und hätten alle den momentan gleichen Abstand vom Satelliten zum Empfänger des GPS-Signals.

Erst die zeitlich parallelen Entfernungsmessungen von vier Satelliten auf verschiedenen Bahnebenen um die Erde machen eine genau Schnittpunkts- und damit Positionsbestimmung auf der Erde möglich. Mithilfe von drei Satelliten wird die jeweilige Position des Empfängers ermittelt. Ein vierter Satellit ist zur Berücksichtigung einer Zeitkorrektur notwendig, welche sich aus den unterschiedlichen Entfernungen der gerade sendenden Satelliten ergibt.

Das GPS-System arbeitet mit 24 bis 30 Satelliten, welche auf sechs Bahnebenen etwa gleichmäßig verteilt in ca. 20.200 km Höhe die Erde umkreisen.

Bahngeschwindigkeiten der Satelliten

Die Satelliten kreisen in einer Höhe von etwa 20.200 km Höhe um die Erde. Damit diese Höhe immer konstant eingehalten wird, muss die Erdanziehungskraft in 20.200 km Höhe und die entstehende Fliehkraft eines jeden Satelliten, der sich in der Höhe von 20.200 km bewegt, genau gleich sein.

Dies führt zu folgender Überlegung:

F(Schwerkraft) = m(Satellit)*g(h)

m(Satellit) = Masse eines Satelliten in kg

g(h) = Erdbeschleunigung in Höhe h (20.200 km)

g(h) = g(0)*(1+h/R)(-2)
g(0) = Erdbeschleunigung an der Erdoberfläche (9,81 m/s2)
R = Erdradius (6370 km)
g(h) = 9,81*(1+20.200/6370)(-2)
g(h) = 0,56385 m/s2
FFliehkraft) = m(Satellit)*v2/h
FSchwerkraft) = FFliehkraft)
v2 = h*g(h)
v = √(h*g(h))
v = √(20.200*103*0,56385)
v = 3.374,9 m/s
v = 3,37 km/s
Die Satelliten bewegen sich in einer Höhe von 20.200 km mit der beachtlichen Geschwindigkeit von 3,37 km/s um ihre jeweilige Umlaufbahn um die Erde.
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Sicht- und Funkkontakt zu den Satelliten

Die Funksignale der aussendenden Satelliten können auf der Erde nur dann empfangen werden, wenn ihnen auf dem Weg zur Erde keine materiellen Hindernisse im Wege stehen.

Daher ist eine GPS Fahrzeugortung nur dann möglich, wenn über einem gerade empfangenden GPS-Gerät gleich mehrere Satelliten eine direkte Übertragung der ausgesendeten Funksignale erlauben. Daher müssen die Satelliten gleichmäßig im Raum um die Erde verteilt positioniert werden.

Diese gleichmäßige Verteilung gilt sowohl für die Satelliten, welche sich auf der gleichen Umlaufbahn um die Erde befinden als auch für alle anderen Satelliten. Alle sechs Bahnebenen um die Erde müssen daher gleichmäßig mit umkreisenden Satelliten versorgt werden. Nur so ist gewährleistet, dass zu jeder Tages- und Nachtzeit und zu jeder momentanen Stellung der Erdrotation auch immer ein Empfang der Funksignale von mehreren Satelliten aus unterschiedlichen Bahnebenen möglich ist.

Zu beachtende Störfaktoren

Die Funksignale von Satelliten sind auf ihrem Weg zur Erde einer Reihe von Störfaktoren ausgesetzt, welche bei den Umrechnungen in Positionsbestimmungen auf der Erde berücksichtigt werden müssen.
Aus der großen Höhe von 20.200 km müssen die Funksignale mehrere Schichten der Erdatmosphäre durchdringen.

Im Einzelnen sind dies:

  • Exosphäre
    Die Exosphäre ist die oberste Schicht der Erdatmosphäre, an welcher praktisch ein fließender Übergang zum luftleeren Weltall erfolgt. Die Exosphäre beginnt bei etwa 500 km Höhe
  • Thermosphäre
    Die Thermosphäre liegt etwa in 120 km Höhe.
  • Mesosphäre
    In ca. 80 km Höhe befindet sich die Mesosphäre.
  • Stratosphäre
    Etwa 50 km über der Erde befindet sich die Stratosphäre.
  • Troposphäre
    Die Troposphäre ist die der Erde am nächsten gelegene Schicht der Atmosphäre und beginnt bei etwa 15 km.

Beim Durchlaufen der von den Satelliten ausgesendeten Funksignale durch die verschiedenen Schichten der Erdatmosphäre kann es durch Ablenkungseffekte zu Fehlern in der Positionsbestimmung kommen.

Fehler durch Gravitationseffekte

Die großen Entfernungen von den Satelliten bis zur Erdoberfläche verursachen durch relativistische Effekte ein veränderliches Schwerefeld der Erde. Dies wiederum beeinflusst die hochgenauen Atomuhren, welche sich an Bord der Satelliten befinden. Diese laufen in der großen Höhe schneller, als wenn sie sich auf der Erde befinden würden.

Auch dieser Effekt muss durch Rechenoperationen in den GPS-Empfängern berücksichtigt und korrigiert werden.

Fahrzeug orten, Auto finden GPS

Ein mit GPS ausgestattetes Auto kann sowohl für den betreffenden Fahrer selbst von Vorteil sein als auch für Nutzer von anderen Fahrzeugen. Außerdem kann ein Auto mit GPS jederzeit von einer festen Leitstelle schnell geortet werden. Dies kommt besonders dann zum Tragen, wenn es sich beispielsweise um ein Rettungsfahrzeug handelt, das von einer Leitstelle aus möglichst schnell zu einem Unfallort beordert werden soll.

Fazit

Die GPS Fahrzeugortung mit rund um die Erde rotierenden Satelliten, welche sich in sechs Segmentebenen gleichmäßig um die Erde bewegen, ist eine große Errungenschaft der Menschheit. Doch nicht nur für die GPS Fahrzeugortung an Land ist das GPS-System einsetzbar, sondern jeder beliebige Punkt auf der Erde kann mit einem GPS-Empfänger genau positioniert und eindeutig geometrisch bestimmt werden.

Dies bedeutet, dass auch Schiffe, die sämtliche Weltmeere befahren, sich dieses moderne Ortungssystem zunutze machen können. Dies ist besonders nachts und bei bedecktem Himmel von Bedeutung, wenn mangels ausreichender Sicht keinerlei Orientierung nach den Sternen mehr möglich ist.

Die Genauigkeit der Positionierung beträgt wenige Meter und wird durch rechnerische Berücksichtigung von zahlreichen Unsicherheitsfaktoren erst möglich gemacht.

Durch die komfortable GPS Funktionsweise und den bedienungsfreundlichen Empfangsgeräten bedeutet der flächenmäßige Einsatz mit GPS-Navigation für jeden Nutzer eine spürbare Erleichterung. So gehört beispielsweise das umständliche Suchen auf Stadtplänen nach bestimmten Straßen der Vergangenheit an.

Empfangsgeräte für GPS-Signale der NavComm GmbH haben sich nicht nur durch ihre besondere Zuverlässigkeit eine große Beliebtheit erworben, sondern gewinnen durch zahlreiche Zusatzfunktionen, welche die Flexibilität dieser Systeme noch einmal erheblich steigern, eine besondere Attraktivität.

Egal in welcher Branche Sie auch tätig sind, sprechen Sie uns jederzeit an. Wir finden auch für Ihre speziellen Herausforderungen eine adäquate Lösung.

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