unidirektionale Laufzeitmessung - kein Zurück | GNSS

GNSS

Der Satellit \(S\) sendet ständig im Millisekunden-Takt Nachrichten in alle Himmelsrichtungen. In einer solchen Nachricht steht unter anderem die supergenaue Atom-Uhrzeit \(t_{ab}\) von \(S\) Zeitstempel , wann sie abgesandt wurde. Sobald ein Empfänger \(E\) Post erhält, liest er auf seiner Uhr die Ankunftszeit \(t_{an}\) ab und kann die Zeitspanne \(t_{an} - t_{ab}\) berechnen, die der Brief unterwegs war.

Und weil die Post mit Lichtgeschwindigkeit \(c =\) 300 000 km/s zugestellt wurde, kann \(E\) seine Entfernung \(r = c \cdot (t_{an} - t_{ab})\) zu \(S\) bestimmen.

Schön. Wäre da nicht ein Problem. Die Sache klappt nur unter einer Voraussetzung: Die Uhren von \(S\) und \(E\) müssen exakt synchronisiert Schon bei Abweichungen von Millionstel-Sekunden lenkt dich dein Navi in den Straßengraben. sein!

Synchronisierung der Satellitenuhren

Das scheitert normalerweise schon daran, dass dein Navi statt einer schicken Wasserstoff-MASER-Uhr (mit einer Abweichung von einer Sekunde in drei Millionen Jahren) nur eine mickrige Quarzuhr eingebaut hat.

Aber auch dieses Problem lässt sich lösen ...

erstellt von C. Wolfseher