{"id":3735,"date":"2013-02-17T21:16:22","date_gmt":"2013-02-17T20:16:22","guid":{"rendered":"http:\/\/gps.hillclimb.de\/?page_id=3735"},"modified":"2024-07-29T00:52:15","modified_gmt":"2024-07-28T22:52:15","slug":"gps-empfang-in-reflexionsarmer-umgebung","status":"publish","type":"page","link":"https:\/\/gps.hillclimb.de\/?page_id=3735","title":{"rendered":"Weitergabe der GPS-Signale an räumlich begrenzten Objekten"},"content":{"rendered":"

Stand 14.05.2023 <\/p>\n

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Reflexion der GPS-Signale an kleineren Objekten <\/p>\n

Im Allgemeinen kann es an der jeweiligen Position der Empfangsantenne des GPS-Loggers f\u00fcr jeden Satelliten mehrere reflektierende Objekte geben.<\/p>\n\n\n
\"Bild<\/a><\/p>\n

Bild 1: Spiegelnde Reflexion<\/small> <\/p>\n

F\u00fcr dieses wie auch f\u00fcr alle weiteren Bilder:
F\u00fcr eine gr\u00f6\u00dfere Darstellung
    "Klick in das Bild"<\/small>" <\/p>\n<\/td>\n<\/tr>\n<\/table>\n

Ebenso wird lediglich in Ausnahmef\u00e4llen allein das Signal nur eines einzigen Satelliten von diesem Mehrwegeeffekt betroffen sein.
Im Fall einer (echten) Spiegelung w\u00fcrden davon nur jene wirksam werden, f\u00fcr die die Beziehung "Reflexionswinkel = Einfallswinkel" des Reflexionsgesetzes (Wikipedia)<\/a> erf\u00fcllt ist, indem sich das Lot auf den reflektierenden Bereich ("dessen Normale") innerhalb der dem Satelliten, dem Reflexionspunkt und der Empfangsantenne gemeinsamen Ebene befindet (die "Einfallsebene" in nebenstehendem Bild 1), die ihrerseits – abh\u00e4ngig von der Position des Satelliten am Firmament – gegen\u00fcber dem Lot des Loggers auf die Horizontebene geneigt sein kann. <\/p>\n

Als weitere Bedingung kann man ablesen:<\/p>\n

"Das Einfallslot liegt in der Einfallsebene"<\/p>\n

(≡ "Die Einfallsebene steht im rechten Winkel zur Reflexionsebene").<\/p>\n

Ebene Welle am kleineren Objekt <\/p>\n

In einem Gedankenexperiment sei davon ausgegangen, dass die Signal\u00fcbertragung vom Satellit zur Empfangsantenne in der Art von Bild 3<\/a> in einem einzelnen Strahl erfolgt, dessen Verlauf gleich dem der Sichtlinie "einschlie\u00dflich deren Spiegelung an der Reflexionsebene" ist. Bewegen der Antenne oder des Satelliten hat ein Wandern des Reflexionspunkts in der Reflexionsebene zur Folge. Solange er sich innerhalb der Berandung des – bei diesem Gedankenexperiment ausreichend gro\u00df angenommenen – reflektierenden Objekts befindet, kommt ein spiegelnder Empfang hoher Intensit\u00e4t zustande. \u00dcberschreitet der Reflexionspunkt die Berandung nach au\u00dfen, kann die Winkelbeziehung des Reflexionsgesetzes nicht mehr eingehalten werden – die Empfangsantenne wird nicht mehr vom gespiegelten Strahl erreicht. Dann d\u00fcrfte der Empfangs-Pegelverlauf l\u00e4ngs des Weges des Reflexionspunkts im Bereich des Randes des spiegelnden Objekts dem durch das Ph\u00e4nomen der Beugung bestimmten Pegelverlauf \u00e4hneln, der sich an einer (echten, freistehenden) Kante beim \u00dcbergang in den abgeschatteten Bereich abh\u00e4ngig von deren \u00dcberstand \u00fcber der ununterbrochen – durch das Hindernis hindurch – verlaufend gedachten Sichtlinie ergibt. <\/p>\n

In Wahrheit gelangt das Satelliten-Signal als eine (aufgrund der sehr gro\u00dfen Entfernung) ebene Wellenfront<\/em> an das Objekt. Ihr entspricht im nachfolgenden Schnittbild (Bild 2) das in Wei\u00df gehaltene B\u00fcndel paralleler Strahlen, dem eine (vertikal zur Bildebene sehr lang ausgedehnte) d\u00fcnne Platte (schwarz) entgegengestellt ist. Als von ihr ausgehend kann man sich auch hier die im Eintrag "Mechanismen der Weitergabe der GPS-Signale \u00fcber Objekte der Umgebung<\/a>" aufgez\u00e4hlten drei Komponenten<\/span> vorstellen:<\/p>\n\n\n
\"An<\/a>
 Bild 2: Signalweitergabe an einer d\u00fcnnen Platte<\/small><\/td>\n<\/tr>\n<\/table>\n

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