Mit KI aus unserem englischen Quiz auf Deutsch erstellt; die Quellen verweisen auf die deutsche Wikipedia.
Das Global Positioning System begann als Militärprojekt der USA und steckt heute in fast jedem Handy, Auto und Schiff. Hinter dem blauen Punkt auf der Karte stehen Satelliten, exakte Uhren und eine Portion Relativitätstheorie. Dieses Quiz fragt nach Technik und Geschichte des Systems, nach seinen Schwächen und nach dem Alltag mit GPS im deutschsprachigen Raum: von der Lkw-Maut über Gerichtsurteile bis zur Almwirtschaft.
Alle 30 Fragen mit Antworten und Erklärungen. Quiz spielen
Q 01Welches Überwachungsgerät der Justiz ist in modernen Ausführungen mit GPS ausgerüstet?
Elektronische Fußfessel
GPS dient auch dazu, Schutzbefohlene wie Kinder, Kranke und ältere Menschen zu lokalisieren oder Werttransporte per Geofencing in Echtzeit zu verfolgen.
Q 02Was können GPS-Geräte im Gegensatz zu Mobilfunkgeräten mit Signalen nicht tun?
aktiv senden
Deshalb lässt sich navigieren, ohne dass Dritte etwas über den eigenen Standort erfahren. Zur Überwachung braucht es zusätzlich einen Sender, etwa ein Mobilfunkmodul.
Q 03Welche zwei Angaben strahlen GPS-Satelliten mit codierten Radiosignalen ständig aus?
Position und Uhrzeit
Aus den Laufzeiten der Signale berechnen spezielle Empfänger ihren eigenen Standort und sogar ihre Geschwindigkeit.
Q 04Für welche Geräte wurde das Assisted Global Positioning System (A-GPS) speziell entwickelt?
Mobiltelefone
Mobile GPS-Empfänger gibt es seit den 1980er-Jahren; inzwischen sind die meisten Handys GPS-fähig.
Q 05Was sollten die 2018 in Bayern, Tirol und der Schweiz getesteten GPS-Ortungsgeräte ersetzen?
Kuhglocken
Die Geräte sollten Kühe auf der Weide orten. Schon einfache GPS-Empfänger zeigen heute neben Längen- und Breitengrad auch Richtung, Entfernung und Geschwindigkeit an.
Q 06Wo speichern Kameras mit GPS-Empfänger die Koordinaten einer Aufnahme?
Exif-Daten
Das Verfahren heißt Geotagging. Weil viele Empfänger im Zweifelsfall die letzte bekannte Position weiterverwenden, müssen die Angaben manchmal nachträglich am PC korrigiert werden.
Q 07Welcher sowjetische Satellit gab 1957 den Anstoß zu ersten Konzepten der Satellitennavigation?
Sputnik 1
Aus der bekannten Position des Empfängers am Boden ließ sich über den Dopplereffekt des Radiosignals die Umlaufbahn des Satelliten berechnen.
Q 08In welchem Jahr wurde die künstliche Verschlechterung des zivilen GPS-Signals abgeschaltet?
2000
Am 2. Mai ab etwa 4:05 Uhr UTC sendeten alle Satelliten ein unverfälschtes Signal. Seither ist der Messfehler in mindestens 90 % der Messungen geringer als 10 m.
Q 09Mit welcher Rakete gelangte am 23. Dezember 2018 der erste GPS-III-Satellit in den Orbit?
Falcon 9
Die dritte Baureihe unterscheidet sich durch eine erhöhte Signalstärke und weitere Maßnahmen, die eine Störung der Signale erschweren sollen.
Q 10Welches Naturphänomen kann GPS stören, wie Forscher der Cornell University 2006 nachwiesen?
Sonneneruptionen
Wie wahrscheinlich solche Störungen sind, schwankt mit der Sonnenaktivität, deren Periode im Durchschnitt etwa elf Jahre dauert.
Q 11Welches Navigationssystem startete 1982 und verlor später fast die Hälfte seiner Satelliten?
GLONASS
Das russische System war 1996 vollständig, büßte dann altersbedingt viele Satelliten ein und ist seit 2011 wieder voll betriebsfähig.
Q 12Welches Gericht billigte im April 2005 die GPS-Überwachung in strafrechtlichen Ermittlungen?
Bundesverfassungsgericht
Geklagt hatte ein Ex-Mitglied der Antiimperialistischen Zellen, dessen Fahrzeug zweieinhalb Monate lang überwacht worden war.
Q 13In welcher Höhe umkreisen GPS-Satelliten gemäß der Basiskonfiguration die Erde?
20.200 km
Q 21Wie heißt das absichtliche Hinzufügen von pseudozufälligem Rauschen zu den GPS-Signalen?
Selective Availability
Auf Deutsch heißt das etwa „wählbare Verfügbarkeit“. Die Maßnahme sollte verhindern, dass fremde Lenkwaffen mit frei erhältlichen GPS-Empfängern ins Ziel finden.
Q 22In welchem Jahr erreichte das chinesische Navigationssatellitensystem Beidou seinen Vollausbau?
2020
Beidou zählt wie das GPS der USA zu den globalen Navigationssatellitensystemen, die unter dem Sammelbegriff GNSS zusammengefasst werden.
Q 23Welcher Konzern gewann 2008 den Auftrag zum Bau der ersten zwei GPS-III-Satelliten?
Lockheed Martin
Jeder Satellit umrundet die Erde an jedem Sterntag zweimal. Ein Satellit der Ausführung IIR ist für eine Einsatzdauer von 7,5 Jahren konstruiert.
Q 14Welches Wetter kann den GPS-Empfang stören, weil es die Satellitensignale massiv dämpft?
starker Schneefall
Regen und Nebel beeinträchtigen den Empfang normalerweise nicht. Unter regennassem Laub im Wald ist er allerdings deutlich schlechter als bei trockener Witterung.
Q 15Zum Abschuss eines Flugzeugs welcher Airline nahm das Weiße Haus im September 1983 Stellung?
Korean Air Lines
In der Stellungnahme wurde angekündigt, das GPS solle mit der für 1988 geplanten Fertigstellung auch Verkehrsflugzeugen zur Verfügung stehen.
Q 16Welches Bordgerät zeigt den per GPS ermittelten Schiffsort auf einer elektronischen Seekarte?
Kartenplotter
GPS gehört heute zur Grundausstattung eines Schiffes. Beim Automatischen Identifikationssystem (AIS) dient es außerdem als Zeitbasis für die Koordinierung der Sendefolge.
Q 17In welchem Jahr erreichte das GPS seine volle Funktionsbereitschaft?
1995
Die anfängliche Funktionsbereitschaft war bereits im Dezember 1993 festgestellt worden; zu diesem Zeitpunkt waren 24 Satelliten im Einsatz.
Q 18Wie heißt beim Differential-GPS der Empfänger mit genau bekannter Position?
Referenzstation
Nahe beieinander liegende Empfänger machen zum selben Zeitpunkt nahezu identische Fehler, sodass diese in der Differenz herausfallen.
Q 19In welchem Jahr wurde der erste GPS-Satellit gestartet?
1978
Er hob mit einer Atlas-F-Rakete vom Vandenberg-Startplatz SLC-3E ab und erreichte eine Umlaufbahn mit 63° Bahnneigung.
Q 20Was berücksichtigt die Zeitskala des GPS im Unterschied zur Koordinierten Weltzeit nicht?
Schaltsekunden
Bei der Einführung im Jahr 1980 stimmten beide Zeiten noch überein. Der aktuelle Wert der Differenz wird im Nutzdatensignal des Systems übertragen.
Um den Auftrag hatte auch Boeing konkurriert. Später wurde er auf die Lieferung von insgesamt zehn Satelliten aufgestockt.
Q 24Wie hieß das erste Satellitennavigationssystem, das die US-Marine ab 1958 entwickelte?
Transit
Es diente ab 1964 der Zielführung ballistischer Raketen auf U-Booten und Flugzeugträgern, erreichte 500 bis 15 m Genauigkeit und ging Ende 1996 außer Betrieb.
Q 25Gegen welches Gesetz verstoßen Detekteien laut Urteil von 2013 mit verdeckter GPS-Ortung?
BDSG
Der Bundesgerichtshof ließ eine Ausnahme nur bei einem starken berechtigten Interesse zu, etwa in notwehrähnlichen Situationen.
Q 26Um wie viel Grad sind die Bahnebenen der GPS-Satelliten gegen den Äquator geneigt?
55°
Die so geneigten Bahnebenen decken fast die ganze Welt ab, sodass ein Empfänger in der Regel Kontakt zu mindestens vier Satelliten hat.
Q 27Wie heißt der Satellitenpositionierungsdienst der deutschen Landesvermessung?
SAPOS
Seit seinem Aufbau lassen sich in Deutschland landesweit Vermessungen mit Zentimetergenauigkeit durchführen, was vor allem der Geodäsie nützt.
Q 28Welche Mathematikerin erstellte das geodätische Erdmodell, das als entscheidend für GPS gilt?
Gladys West
Sie arbeitete in der Abteilung Ballistic Sciences am Dahlgren Naval Proving Ground. Als Miterfinder des militärisch genutzten GPS gilt Bradford W. Parkinson.
Q 29Welche US-Behörde wechselt wöchentlich den militärischen P-Code des GPS?
NSA
Nutzer außerhalb der NATO wie die Schweizer Luftwaffe spielen den jeweils aktuellen Code in ihre Kampfflugzeuge ein. Ohne dieses Update sinkt die Zielgenauigkeit der Bordwaffen drastisch.
Q 30In welcher Flughöhe heben sich bei Satelliten beide relativistischen Zeiteffekte auf?
3.000 km
Der relative Gangunterschied zu einer irdischen Uhr ist in der GPS-Bahn winzig, aber deutlich größer als die relative Ganggenauigkeit von Cäsiumuhren.