2. Instrument of Choice: GNSS

Das Kapitel beginnt mit der Einführung des Globalen Satellitennavigationssystems (GNSS) als fortschrittlichstes Instrument für Ortungs-, Navigations- und geodätische Aufgaben. Es werden die drei Hauptsegmente des GNSS diskutiert: Raum, Kontrolle und Benutzersegmente. Das Raumfahrtsegment besteht aus einer Konstellation von Navigationssatelliten, während das Kontrollsegment für die Überwachung und Wartung dieser Satelliten verantwortlich ist. Das Benutzersegment umfasst die Empfänger, die ihre Position auf Grundlage der Signale der Satelliten berechnen. Das Kapitel beschäftigt sich auch mit der Mathematik und den Modellen, die zur Beschreibung der Bewegung dieser Satelliten verwendet werden, einschließlich Orbitalmechanik und Modellen für die Bewegungen von Himmelskörpern. Es beleuchtet den historischen Kontext vom Modell des Ptolemäus bis zu den Gesetzen Keplers und diskutiert die Auswirkungen der Relativität auf die Satellitennavigation. Darüber hinaus geht das Kapitel auf die Referenzkoordinatensysteme ein, die in GNSS verwendet werden, wie das erdzentrierte Inertialsystem (ECI) und das erdzentrierte, erdgebundene System (ECEF). Es behandelt auch die Transformation zwischen diesen Koordinatensystemen und die Bedeutung der Orientierungsparameter der Erde. Das Kapitel schließt mit der Diskussion der Anwendungen von GNSS in der Navigation und geophysikalischen Forschung, wobei die Notwendigkeit präziser Zeitmessung und die Herausforderungen bei der Aufrechterhaltung präziser Satellitenbahnen hervorgehoben werden.