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ILLUSTRATION DURCH TRANSLUSZENT.DE TOM SANDERS CAN Jets können auf Landebahnen und Flugzeugträgern landen, die in einer nebligen Nacht verstreut sind, aber es wird schwieriger, wenn er auf Geschäftsreise zum Abendessen geht. Dann steht der Ingenieur vor der größten Herausforderung der Menschheit: ein Mietwagen auf einem übergroßen Parkplatz zu finden. Sanders hat jedoch eine Geheimwaffe, die auf der Konstellation von Militärsatelliten basiert, die er bei der Arbeit einsetzt. Er holt ein Handheld-GPS-Gerät für 200 US-Dollar heraus und ermittelt in Sekundenschnelle seine Econo-Fahrt.

Die industrielle Technologie, die Raketen und Schiffe leitet, findet immer mehr Einzug in den alltäglichen Gebrauch. Zu den auf dem Markt befindlichen oder herunterkommenden Anwendungen gehören Karten, die Echtzeit-Verkehrsdaten bereitstellen, Computerdateien, die nur an den richtigen Koordinaten geöffnet werden können, und Mobiltelefone, die piepsen, wenn sich ein Partner nähert. "Alle Produkte erhalten die gleichen Informationen von den Satelliten", sagt Christian Bubenheim, General Manager der Magellan-Sparte von Thales Navigation, die GPS-Produkte für Verbraucher herstellt. "Die eigentliche Innovation ist also die Vorstellungskraft - welche Anwendungen wir zur Interpretation dieser Daten entwerfen können."

Das NAVSTAR Global Positioning System verspricht seit langem eine ebenso transformative Technologie wie das Mobiltelefon oder sogar das Internet. Die Frage war wann. Dank des Zusammentreffens von niedrigen Preisen, Miniaturisierung und Fortschritten in der drahtlosen Kommunikation scheint 2006 das große Jahr von GPS zu sein.

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Auf dem Launch Pad: Super Satellites

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Im Oktober 2005 wird SVN-15, der älteste funktionierende GPS-Satellit, sein 15-jähriges Bestehen im Orbit feiern - das Doppelte seiner Designlebensdauer. Mindestens 10 weitere GPS-Satelliten haben das Rentenalter überschritten, und in einigen Jahren werden 12 weitere dazukommen. Die Luftwaffe hat Milliarden ausgegeben, um Ersatz zu finden. Sie machen sich jetzt auf den Weg in den Orbit - und haben einige neue Tricks.

Während zivile GPS-Einheiten von jedem Satelliten ein einzelnes Signal empfangen, verwenden militärische GPS-Einheiten auch ein zweites verschlüsseltes Signal, um die Genauigkeit zu erhöhen. Die meisten neuen Verbrauchereinheiten liefern fast ebenso genaue Ergebnisse, indem sie Daten von zwei geosynchronen FAA-Satelliten, dem Wide Area Augmentation System (WAAS), hinzufügen. Aber das kostet die Akkulaufzeit und funktioniert nur in Nordamerika.Die neuen Satelliten werden WAAS ersetzen, indem sie mehrere zivile Frequenzen bereitstellen und kommerziellen Empfängern überall auf der Welt militärische Genauigkeit verleihen.

Das Militär hat seine eigenen Pläne für das System. Die Signale der heutigen GPS-Satelliten sind relativ schwach und daher für billige, zigarettegroße Störsender empfänglich, die GPS-gesteuerte, intelligente Bomben aus mehreren Kilometern Entfernung verwirren können. Es gibt unbestätigte Berichte, dass solche Störsender gegen amerikanische Luftangriffe im Irak und in Afghanistan eingesetzt wurden. Geplante Satelliten werden in der Lage sein, GPS-Signale, die 500-mal stärker sind als die derzeitigen Übertragungen, auf Kriegszonen zu "strahlen" - genug, um das robusteste Störungssystem zu besiegen.Benjamin Chertoff

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Wo auf See landen

GPS wurde über Jahrzehnte für den militärischen Einsatz entwickelt. Das Konzept des GPS ist recht einfach. Das System besteht aus 24 Satelliten (plus mehreren in der Umlaufbahn befindlichen Reserven), die Atomuhren tragen und einen Datenstrom aussenden, der in seinem Herzen einfach ein Zeitstempel ist. Zurück auf der Erde werden die Signale von Empfängern mit eigenen Uhren und einem Zeitplan für die Bewegung jedes Satelliten empfangen. Durch die Messung, wie lange das Signal braucht, um eintreffen zu können, kann ein GPS-Empfänger die Entfernung zum Satelliten ermitteln. Daten von vier Sendern reichen aus, um die Position des Empfängers zu bestimmen.

Das System ist seit den 1980er Jahren für Zivilisten offen, aber das Pentagon ist nach wie vor einer der Hauptinnovatoren von GPS. Sanders, Direktor von Air Traffic Control and Landing Systems bei ARINC, einem in Annapolis, Md., Ansässigen Unternehmen, entwickelt einen Weg, Marinejets auf Trägerdecks zu landen. Für Piloten sind diese Landungen vor allem nachts gefährlich und schwierig. Das Verfahren ist vergleichbar mit dem Fahren von 150 km / h auf einer dunklen Straße in eine mit einer einzigen Glühlampe beleuchtete Ein-Wagen-Garage (außer, dass sich die Garagen nicht bewegen). Das ARINC-System hat 2001 erfolgreich eine F / A-18 erhalten. Das System wird nächstes Jahr mit anderen Flugzeugen getestet.

Solche Anwendungen erfordern Präzision. GPS hatte im Allgemeinen eine Genauigkeit von etwa 3 ft. - nicht schlecht für ein System, das auf über 11.000 Meilen fliegende Satelliten angewiesen ist. Einige neue Empfänger haben jedoch eine Fehlerquote von nur Zoll. Das ist wichtig für viele Industrie- und Transportanwendungen.

Luftraumüberwachung. Piloten auf langen Flügen folgen derzeit einer Zick-Zack-Route und verbinden die Punkte von einem bodengestützten Funkfeuer zum nächsten. Ein System zur Satellitensteuerung, das jetzt eingeführt wird, ermöglicht es Fluglotsen, Flüge direkt zu ihren Zielen zu leiten. Das spart Zeit und Kraftstoff und macht instrumentell geführte Landungen sicherer.

Infrastrukturreparatur. Straßenbauarbeiten wurden traditionell durch ein mühseliges System von Schnüren und mechanischen Ebenen gesteuert. Schnelleres GPS-gestütztes Gerät kann sich durch komplexe Kurven und Klassen führen. Die GPS-Technologie kann auch verwendet werden, um die Höhe der gepflasterten Oberfläche zu messen, um sicherzustellen, dass der Asphalt mit der richtigen Dicke verlegt wird.

Wo der Verkehr nicht ist

DRIVERS HABEN SCHNELLE TASTEN, um mit Origami-artige Papier-Straßenkarten für Navigationssysteme im Auto zu handeln. Weitere Innovationen sind auf dem Weg - insbesondere die maßgeschneiderte Verkehrsberichterstattung durch Produkte wie den Avic N2, der in diesem Jahr von Pioneer eingeführt wurde. Wie bei einigen GM- und Honda-Fahrzeugen installierte Systeme lokalisiert sich der N2 mithilfe von GPS und ruft dann Echtzeit-Verkehrsinformationen über das XM Satellite Radio-Netzwerk ab. Das Gerät verwendet die Daten, die für 22 Metropolregionen in den USA verfügbar sind, um den Fahrer um Engpässe herumzuleiten. Konkurrenzfähige Aftermarket-Systeme von Garmin und TomTomGo sind auf dem Markt oder in Kürze verfügbar.

Die XM-Daten werden von einer Firma namens Navteq geliefert, die sie aus Quellen wie Polizeiscannern und eingebauten Straßensensoren sammelt. Innerhalb von drei Jahren hofft das Unternehmen, sein Produkt durch die Nutzung einer umfassenderen Informationsquelle zu verbessern - eine, die den Fahrern, die auf die Privatsphäre achten, eine Pause einlegen kann. Es wird die Autos seiner Abonnenten mithilfe von GPS-fähigen Handys oder "Sondengeräten" verfolgen. Im Gegenzug für die Teilnahme erhalten die Abonnenten erhöhte Verkehrsinformationen.

Hier sind zwei weitere Möglichkeiten, wie GPS die Straßen beeinflusst.

Ticketvermeidung. Einige Kurierdienste verwenden GPS-Geräte, die dem Fahrer einen Warnton geben, wenn sich sein Fahrzeug bei zu schneller Fahrt einer bekannten Geschwindigkeitsfalle nähert.

Mautgebühr. Deutschland experimentiert mit GPS-basierten elektronischen Mautgebühren. Ähnliche Systeme in den Vereinigten Staaten erfordern Sensoren an einer Mautstelle, um einen am Fahrzeug angebrachten RFID-Transponder zu lesen. Das GPS-System kann Mautstellen vollständig beseitigen. Als Nebeneffekt könnten die Daten dann zusammengefasst werden, um Echtzeit-Verkehrsinformationen bereitzustellen, die dann für Navigationssysteme im Fahrzeug zur Verfügung stehen würden.

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Damit es drinnen funktioniert

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GPS-Empfänger haben eine harte Zeit in Innenräumen, in die nur wenige Satellitensignale eindringen. Eine Lösung ist das unterstützte GPS, bei dem die von Mobilfunkmasten gesammelten Daten zur Standortbestimmung verwendet werden. Die Türme geben Satellitendaten weiter. einige liefern auch eigene Signale, die zur groben Triangulation verwendet werden können.

Wo sind die Kinder?

AUTOS HABEN EINEN KOPFSTART in der Welt des GPS, aber die aufregendsten Entwicklungen werden bei Handheld-Geräten wie PDAs, Spielegeräten und vor allem Mobiltelefonen sein. Als die drahtlose Revolution begann, stellten die neuen Telefone eine Herausforderung dar, da sie 911-Dispatchern keinen Standort für Anrufer besaßen, wie dies im Festnetz der Fall war. 1996 hatte die Federal Communications Commission den Auftrag erhalten, dass die Industrie das Problem löst. Das Ergebnis: Mobiltelefone wurden zur dominanten GPS-Anwendung. Allein in den USA sind schätzungsweise 50 Millionen GPS-fähige Geräte im Umlauf.

"Die Technologie ist von einem 8 x 10-Zoll-Board in einem eigenständigen Gerät auf einen einzigen integrierten 7 x 10-mm-Chip geschrumpft", sagt Ashu Pande, Vice President of Marketing bei SiRF, dem größten Hersteller von GPS-Chipsätzen. Da die Chips kleiner und billiger geworden sind, sind sie auch präziser geworden, sodass das GPS erstmals in Innenräumen funktioniert. "GPS ist jetzt nur ein weiterer Sensor", sagt Pande. "Es ist eine von vielen Funktionen eines Geräts, nicht das Gerät selbst."

"Friend Finder" und "Geofencing" sind Beispiele dafür, wie GPS sich über die Navigation hinaus bewegt, um Benutzern den Überblick über Besitz, Freunde und Familie zu erleichtern. Wherify Wireless, ein Unternehmen in Redwood Springs, Kalifornien, ermöglicht Eltern, ihre Kinder über ein Mobiltelefon in Kindergröße zu verfolgen. Der Elternteil kann die Friend-Finder-Funktion verwenden, um den Standort von Wherifone von einem Computer oder von seinem eigenen Mobiltelefon aus zu ermitteln. Eine hinzuzufügende Geofencing-Funktion weist den Elternteil darauf hin, wenn sein Kind einen von GPS definierten Bereich (oder einen eingezäunten Bereich) verlässt (z. B. zu Hause oder in der Schule).

Viele Erwachsene mögen es auch, wenn Sie darauf aufmerksam gemacht werden, wenn ein Freund das gleiche Einkaufszentrum oder den Golfplatz betritt. Die meisten von uns hätten jedoch wahrscheinlich Bedenken, unsere eigenen Standortdaten zu weit verfügbar zu machen. Programmierer sind an der Arbeit, um den Schutz der Privatsphäre für allgemein bekannte Freundesuche-Dienste zu entwickeln.

Wo zu spielen

Eines der meistbesprochenen GPS-Produkte der letzten zwei Jahre war die Suunto X9, eine Uhr, die von Läufern und Radfahrern zur Überwachung ihres Trainings verwendet wird. GPS-Uhren wie der neue X9i des Unternehmens sowie Modelle von Timex, Garmin und anderen sind zu niedrigeren Preisen auf dem Markt erhältlich, ebenso wie Spezialuhren für Sportarten wie Golf und Segeln. Suunto verwendet Daten, die vom X9 generiert werden, um "Schattenläufe" zu erstellen, in denen ein Teilnehmer Ergebnisse für einen bestimmten Kurs hochlädt, sodass lokale Sportler die Leistungen vergleichen können. Der Chef-Software-Architekt des Unternehmens, Jan Storgård, bezeichnete den Begriff als "realitätsoptimiertes Spielerlebnis".

Andere GPS-gestützte Erholungszwecke ähneln eher dem Videospielen. Im StrahlenpistoleSpieler treffen auf ortsspezifische virtuelle Geisterbilder, die auf den Bildschirmen ihres Mobiltelefons angezeigt werden. Die Spieler laufen oder rennen herum und zappen die Geister (vermutlich unter Vermeidung von Kollisionen mit Passanten aus dem echten Leben). Bei anderen Spielen müssen sich die Spieler gegenseitig finden oder vermeiden; Viele Variationen werden nicht von kommerziellen Unternehmungen erzeugt, sondern von Einzelpersonen.

GPS hilft auch Hundetathleten. Musher in Alaskas Iditarod-Hundeschlittenrennen verwenden GPS, um ihre Geschwindigkeit zu verfolgen und dabei zu überwachen, wie viele Kalorien ihre Teams verbrennen. Es ist wie eine digitale Tankanzeige für Hunde.

Wo gehen wir hin

"Es gibt eine Konstante" warum habe ich nicht daran gedacht ", wenn Sie hören, was die Leute vorhaben", sagt Bubenheim. Nextel hat sein Telefonsystem für unabhängige Softwareentwickler geöffnet, die Dutzende von standortbasierten Anwendungen einschließlich Freundesucherdiensten erstellt haben. GPS wird jetzt eingeführt, um Beamten zu helfen, Feuer- und Polizeipersonal in gefährlichen Umgebungen zu finden. Und nicht nur Menschen können überwacht werden. Der GPS-Ausrüstungshersteller Trimble verkauft ein kleines Gerät zur Verfolgung von Fahrzeugen, das Einzelpersonen in wertvolle Sendungen packen. Es bietet detaillierte Informationen über den Verbleib eines Pakets, die nicht einmal ein Kurierdienst bieten kann.

Auch die Hardware macht Fortschritte. Hersteller von SiRF- und Computerchips arbeiten daran, GPS-Fähigkeit in alle Arten von Chips einzubauen - innerhalb von drei Jahren kann jeder neue Computer jederzeit seinen eigenen Standort kennen. Ein Ergebnis, sagt Pande, wird eine neue Form der Sicherheit sein, bei der sensible Dateien nur von PCs am richtigen Ort gelesen werden können.

Solche Möglichkeiten sind aufregend, aber Sie müssen kein Luddite sein, um mögliche Nachteile des GPS zu erkennen. Technologien von Geldautomaten bis hin zu elektronischen Mautsystemen bieten zwar Komfort, beeinträchtigen jedoch auch die Privatsphäre - und nur wenige Erfindungen sind mit GPS vergleichbar, wenn es um Big Brother-Szenarien geht. Noch subtiler wird GPS die traditionellen Vorgehensweisen untergraben. Straßenadressen - seit der Antike überall von Rom bis Caracol, einer Maya-Stadt im Dschungel von Belize - verwendet, können sich in historische Relikte verwandeln. Wie sehr wird die Fähigkeit, alles zu finden, für den einzelnen Abenteurer den Sinn für Entdeckung verringern?

Die Erkundung wird natürlich weitergehen. Für einen Erben des Kompasses und des Sextanten kann GPS eines Tages dazu beitragen, dass die Schiffe die am weitesten entfernten unberührten Küsten entdecken können. Es sind Pläne geplant, das System im Orbit um den Mars zu reproduzieren, um zukünftige Sonden und - möglicherweise - eine bemannte Mission zu leiten. Schon jetzt ist klar, dass GPS unsere Wahrnehmung des Weltraums verändern wird, genau wie Züge, Autos und Flugzeuge einst. Wie Tom Sanders feststellt, verändert GPS nicht nur unsere Lebensweise, es wird zu einem Teil unserer Lebensweise - was immer wir tun und was auch immer wir tun.

PLATZBASIERTE ZAHNRAD

PDAs Jetzt gehören GPS-Chips. Klicken Sie im Garmin iQue M5 ($ 750; www.gar min.com) auf "Dad" und Sie erhalten eine Wegbeschreibung zu seinem Haus sowie Daten wie Telefonnummern.

Sportuhren Das eingebaute GPS kann Entfernung und Geschwindigkeit präzise verfolgen. Der Timex Bodylink Trail Runner ($ 350; www.timex.com) integriert herunterladbare Herzfrequenzdaten mit ortsbezogenen Informationen.

Freundesfinder Dienste können verwendet werden, um Kinder aufzuspüren. Der Wherifone (150 US-Dollar plus Gebühren; www.wherify.com) überwacht Kinder. voreingestellte Tasten helfen einem Kind, Eltern oder 911 anzurufen.

Navigation im Auto Systeme beginnen automatisch, Fahrer um Verkehrsnarben herumzuleiten. Der TomTomGo 700 (900 Euro; www.tomtomgo.com) ist mit dem gesamten Straßennetz des Landes auf seiner Festplatte ausgestattet.

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