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Geometrie Und GPS|Helmut Albrecht

Geometrie Und GPS : Mathematische, Physikalische Und Technische Grundlagen Der Satellitenortung Verständlich Erklärt

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Overview

Als am 4. Oktober 1957 der erste Satellit in eine Erdumlaufbahn gebracht wurde, dachte noch niemand an eine Positionsbestimmung mit Hilfe von Satelliten, und doch war "Sputnik I" der Wegbereiter der heutigen Satellitennavigationssysteme. Urspr nglich als rein milit rische Anwendung konzipiert, wird die Satellitenortung heute berwiegend zivil genutzt, und neben dem amerikanischen GPS gibt es heute mit Galileo, Glonass und Beidou weitere gleichartige Systeme.

Das grunds tzliche Funktionsprinzip der Satellitenortung kann man berall nachlesen - aber damit beginnen erst die wirklich interessanten Fragen:

  • Woher kennt man den genauen Standort der Satelliten?
  • Wie kann man exakte Entfernungen zu Satelliten bestimmen, die ber 20.000 km entfernt sind?
  • Warum nennt man diese Entfernungen "Pseudoentfernungen"?
  • Wieso werden an Bord der Satelliten Atomuhren mitgef hrt?
  • Was erm glicht einem Empf nger, die empfangenen Daten zu unterscheiden, wo dochalle Satelliten auf ein und derselben Frequenz senden?
  • Wie kann man aus den Entfernungen und den Satellitenorten die Empf ngerposition berechnen?
  • Warum taugt das Kugelmodell der Erde nicht f r eine exakte Positionsbestimmung?
  • Was ist, wenn Daten von mehr als den ben tigten vier Satelliten zur Verf gung stehen?
  • Warum sind sogar relativistische Effekte zu ber cksichtigen?

Dieses Buch gibt nicht nur verst ndliche und ersch pfende Antworten auf diese und viele weitere Fragen, sondern erm glicht es interessierten Leserinnen und Lesern, die notwendigen Berechnungen von der Datengewinnung bis hin zur verbl ffend exakten Positionsbestimmung mit Hilfe des Computer-Algebra-Systems Maxima Schritt f r Schritt selbst nachzuvollziehen. Nicht zuletzt liefert es eine berzeugende Antwort auf die allgegenw rtige Frage von Sch lern und Studierenden, wozu man denn all die Geometrie, Analysis und lineare Algebra berhaupt ben tigt.

Schlie lich greift das Buch ber die Mathematik hinaus Themen aus der Physik, der Astronomie, der Nachrichtentechnik und der Datenverarbeitung auf und motiviert so zu einer spannenden Anwendung innerhalb des MINT-Bereichs.

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Details

  • ISBN-13: 9783662648704
  • ISBN-10: 3662648709
  • Publisher: Springer Spektrum
  • Publish Date: June 2022
  • Dimensions: 9.61 x 6.69 x 0.74 inches
  • Shipping Weight: 1.25 pounds
  • Page Count: 332

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