GPS-Anwendung
2007-12-11

Navigation mit GPS

Da nicht jeder sofort mit der Bedeutung der besonderen Begriffe vertraut ist, die bei der Navigation mit GPS-Geräten verwendet werden, sollen die wichtigsten nachfolgend kurz erklärt werden.

 

Position, Wegpunkt, Routen und Tracks

Position

Die Koordinaten an denen man sich momentan befindet. Für die Darstellung gibt es zahlreiche verschiedene Formate (siehe auch Kartendatum) aber sehr gebräuchlich sind Angaben wie: N 47° 35.53'  E 007° 39.32'. Die aktuelle Position lässt sich im GPS-Gerät abspeichern und wird dann zu einem Wegpunkt.

 

Wegpunkt (Waypoint)

Wegpunkte können abgespeicherte Positionen sein, an denen man sich einmal befunden hat. Z.B. kann man nach dem Parken seines Autos die aktuelle Position speichern um das Auto später leichter wiederzufinden. Die Koordinaten eines Wegpunkts können aber auch über die Tasten des Geräts eingegeben oder vom PC übertragen werden. Jeder Wegpunkt kann üblicherweise mit einem kurzen Namen und einem Symbol versehen werden. Die meisten Geräte können zwischen 500 und 1000 Wegpunkte speichern.
Bei vielen Geräten lässt sich ein Wegpunkt auch über eine Entfernung und Peilung von der aktuellen Position oder einem anderen Wegpunkt erzeugen. Das kann praktisch sein, wenn man aus einer Karte den Abstand und die Richtung eines neuen Wegpunkts von einem bereits Bestehenden ausgemessen hat, ohne die exakten Koordinaten zu kennen. Vor allem in der Seefahrt dürfte diese Funktion beliebt sein.

Wählt man einen Punkt aus der Liste der gespeicherten Wegpunkte aus, so berechnet, nachdem man über die "Goto"-Funktion (Gehe-zu) den Punkt als Navigationsziel ausgewählt hat, das Gerät kontinuierlich die Richtung und Entfernung zu diesem Punkt. Häufig wird auch die geschätze Ankunftszeit oder Zeit die man bis zum Punkt braucht angegeben. Befindet man sich in Bewegung oder hat das Gerät einen elektronischen Kompass, so wird das GPS-Gerät auch genau mit Hilfe eines Pfeils anzeigen, in welche Richtung man sich bewegt und ob man sich tatsächlich in Richtung des Wegpunkts bewegt.

Wegpunkte lassen sich zu Routen kombinieren.

 

Routen

Eine Route besteht aus einer Verknüpfung von bestehenden Wegpunkten in einer bestimmten selbst festgelegten Reihenfolge. Die meisten Geräte können eine oder mehrere (häufig zwischen 10 und 20) solcher Routen speichern, wobei jede Route je nach Gerät bis zu mehr als hundert Wegpunkte enthalten kann. Meist kann die Route beliebig editiert werden und graphisch auf einer Kartenansicht dargestellt werden. Wird die Route in der einen oder anderen Richtung (Anfang-zum-Ende oder Ende-zum-Anfang) zur Navigation aktiviert ("Goto" oder "Follow" route), so zeigt das GPS-Gerät die Richtung und Entfernung zum nächsten Wegpunkt auf der Route, folgt dieser Route also Punkt für Punkt, erkennt aber typischerweise auch, wenn ein Punkt auf der Route ausgelassen wurde und man sich bereits an einen der nächsten Punkte angenähert hat. Das Gerät besteht dann nicht darauf, zurück zum eigentlich vorgesehenen Punkt zu gehen und diesen zu besuchen, sondern führt die Route logisch fort.

Bei vielen neueren Geräten wird kurz vor dem Erreichen eines Wegpunktes auf der Route (meist als Wende bezeichnet) auf der Kompassansicht angezeigt, in welcher Richtung es nach der Wende weitergehen soll. Die Routenfunktion eignet sich sehr gut für Fahrrad, Auto oder Motorradrouten, wenn wichtige Abzweigungen als Wegpunkte gespeichert werden und dann zu einer Route zusammengeführt werden. Es wird dann zwar nicht der exakte Strassenverlauf in der Route wiedergegeben aber man hat einen guten Anhaltspunkt, wann man in welche Richtungen abbiegen muss, da die Entfernung (natürlich Luftlinie) zum nächsten Wendepunkt laufend angezeigt wird.

 

Tracks bzw Tracklog

Während man sich bewegt, speichern die meisten Geräte in regelmässigen Zeit- oder Entfernungsabständen, die man man teilweise selbst bestimmen darf, die aktuelle Position in sogenannten "Tracklogs". Bei dieser eigentlich jedem bereits aus Hänsel und Gretel bekannten Brotkrumenfunktion können je nach Gerät 1000 bis 10000 Punkte gespeichert werden, bei den neuesten Geräte ist die Anzahl Punkte nur noch durch den Speicherplatz begrenzt. Bei Geräten mit 10000 Punkten Speicherplatz und mehr (z.B. etrex Vista mit neuester Firmware) sollte dies für die Aufzeichnung mindestens einer ganzen Tagestour ausreichen.

Diese Tracklogs können grafisch dargestellt und wie Routen aktiviert werden. Dies kann auch "Rückwärts" erfolgen und führt einen somit exakt auf dem Weg zurück, auf dem man gekommen ist. Im Gegensatz zur Route, die nur die Luftlinie zwischen zwei Wegpunkten anzeigt, enthält der Track den tatsächlich zurückgelegten Weg. Viele Geräte erlauben das Speichern von mehren Tracks, wenn auch mit reduzierter Punktzahl, so dass man diese dann wie Routen verwenden kann. Normalerweise können Tracks jedoch nicht im GPS-Gerät editiert oder wie Routen aus Wegpunkten erzeugt werden. Es gibt aber einige Programme am PC (die meisten Routenplaner mit GPS-Unterstützung), mit denen man Tracks zeichnen kann und dann auf den GPS laden und verwenden kann. Sie können allerdings immer nur ausserhalb des GPS-Gerätes editiert werden.

 

Von Heading, Bearing, Course und Co.

Mit Hilfe nachfolgender Grafik sollen nun noch die etwas verwirrenden unterschiedlichen Bezeichnungen für verschiedene Richtungsangaben bei der Navigation erläutert werden.

Erklärung von Heading, Bearing, Course
Erklärung von Heading, Bearing, Course

 

Course

Course, Desired Track (DTK) oder zu deutsch Sollkurs ist der Kurs, den man anlegen muss, um direkt vom Startpunkt zum Zielpunkt zu gelangen. Anders gesagt gibt dieser Wert die Richtung zwischen der Ausgangsposition und dem Ziel an. Im obigen Beispiel wären das 56°. Der Sollkurs verändert sich natürlich nicht, wenn man sich bewegt, sondern nur, wenn man einen neuen Start oder Zielpunkt festlegt.

 

Heading

Die Bezeichung Heading oder Track (TRK), zu deutsch einfach nur Kurs gibt die Richtung an, in die man sich momentan tatsächlich bewegt. Dabei ist 0° Norden, 90° Osten, 180° Süden und 270° Westen. Im obigen Beispiel beträgt der Kurs 34°. Genau genommen gilt das nicht ganz bei Fliegerei und in der Schiffahrt.

In der Schifffahrt bezeichnet nur Track den tatsächlich anliegenden Kurs und Heading bezeichnet die Richtung der Flugzeug- oder Schiffslängsachse, die sich je nach Seitenwind oder Strömungsverhältnissen deutlich vom Kurs unterscheiden kann.

(Dank für diesen Hinweis an Rolf Loose)

 

Bearing

Unter Bearing (BRG) oder Peilung versteht man die Richtung, in die man von der aktuellen Position aus gehen muss, um zum vorgesehenen Zielpunkt zu gelangen. Im obigen Beispiel beträgt der Wert für Bearing 76°.

Die Kursabweichung (Off Course) bezeichnet die Abweichung des aktuellen Kurses vom Sollkurs. Diese Kursabweichung würde im obigen Beispiel 22° nach links (Backbord) betragen. Eine Angabe "Zum Kurs" oder "To Course" würde die Richtung angeben, die man einschlagen muss, um wieder auf Kurs zu gelangen. Dies wäre im obigen Beispiel Richtung Südosten.

Gleichzeitig zur Kursabweichung kann man noch die Versetzung oder XTE (Cross Track Error) angeben. Dies ist der Abstand der eigenen Position in Metern, Kilometer oder Meilen vom geplanten Weg, also von der Verbindungslinie zwischen Start und Ziel.

 

Gutgemachte Geschwindigkeit

Manchmal taucht noch die Bezeichung "gutgemachte Geschwindigkeit", Vektorgeschwindigkeit zum Ziel oder VMG (Velocity Made Good) auf. Dies ist die Geschwindigkeit, mit der man sich dem Ziel längs des Sollkurses nähert und ist am Besten grafisch zu erklären. Wenn man sich (erste Zeichnung) exakt auf Sollkurs befindet, so ist die gutgemachte Geschwindigkeit gleich der tatsächlichen Geschwindigkeit. Je mehr der aktuelle Kurs vom Sollkurs abweicht, desto geringer wird die gutgemachte Geschwindigkeit, bis sie Null wird, wenn man sich rechtwinklig zum Sollkurs bewegt. Die gutgemachte Geschwindigkeit dient dem GPS-Gerät im übrigen auch zur Berechnung der ungefähren Dauer, die man noch bis zum Erreichen des Ziels braucht (ETA = Estimated Time of Arrival).

Erklärung der gutgemachten Geschwindigkeit
Erklärung der gutgemachten Geschwindigkeit