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Streckenmessung: GPS und seine Tücken

[eingestellt am 29. Juni 2014]

By: Michael Weigel

Jones-Counter

Die Uhr spielt im Leben des Menschen eine ganz große Rolle. Eigentlich tickt sie seit Geburt rückwärts. Die Menschheit ist ständig in Eile, sei es morgens früh wenn man zur Arbeit muss, schnell noch was besorgen, schnell noch dahin und: Schnell noch eine Runde laufen! Von der Uhr hängt vieles ab. Ist man zufrieden mit der Zeit oder hat etwa die Uhr nicht richtig gemessen?

Die Uhr ist heute ein Hightech Gerät, das immer mehr kann und muss. Aber ein ganz wichtiger Baustein ist heute das GPS- Global Positioning System.  Es ist schlicht gesagt ein globales Navigations satellitensystem  zur Positionsbestimmung. Fast jede Uhr hat mittlerweile eine GPS Funktion. Knopfdruck, die Satelliten werden gesucht und wenn die Uhr fündig wurde darf sofort losgelaufen werden. 

Aber wie genau ist eigentlich GPS? Es spielen viele Faktoren eine Rolle. Im Prinzip kommt es darauf an, wie die GPS Satelliten gerade stehen, ob Hindernisse die Signale verfälschen, und natürlich hängt es auch vom verwendeten GPS Empfänger ab. Der GPS Empfänger sollte einfache Korrekturdaten verarbeiten können. Die aktuellen Geräte erledigen das meist automatisch, vorausgesetzt ein Korrektursignal ist verfügbar. Generell kann man sagen dass in Städten, Tälern und in Wäldern mit einer schlechten Genauigkeit zu rechnen ist, da hier weniger Signale  von Satelliten zu empfangen sind- sprich die Abschattung zu groß ist. Die verwendeten Satelliten stehen meist senkrecht und man hat einen schlechteren DOP (Verringerung der Genauigkeit). Aus solchen Gründen bedient man sich in der Vermessung eines kostenpflichtigen Korrekturdienstes via Funk- z.B. SAPOS (Satellitenpositionsdienst der deutschen Landesvermessung). Mit ein paar Kniffen sind hier Genauigkeiten bis von unter einem  Zentimeter möglich. Ganz billig ist dieser Dienst nicht, belaufen sich die Kosten doch auf etwa auf mehrere Tausend Euro plus die Kosten für den Korrektionsdienst.  Eine 100 prozentige Sicherheit ist dies natürlich auch nicht, denn bei schlechten Empfangsverhältnissen bleibt man auch mit solchen Lösungen auf der Strecke. Meistens sind hier Störungen in der Ionosphäre und die Verteilung der Satelliten am Himmel als „Schuldige“ auszumachen. 

Oft wird behauptet, dass die Bewölkung des Himmels ausschlaggebend ist für schlechten Satellitenempfang. Die stimmt nicht, denn die GPS Signale arbeiten nicht im sichtbaren Wellenspektrum, deshalb stören Wolken und Niederschlag nur minimal. Die Faktoren für eine GPS Messung ändern sich durch die Abschattung extrem und nicht nur das: Die Faktoren ändern sich ständig und das von Minute zu Minute und deshalb können Genauigkeitsangaben nur von statistischem Wert sein. Man kann also nie sagen, dass ein GPS Empfänger auf den Meter genau misst. 

Anders sieht es zum Beispiel in der Leichtathletik aus. Hier wird die Strecke indirekt gemessen. Das Messband hat hier schon lange ausgedient. 1972 wurde dieses Verfahren zum ersten Mal  angewendet, bei den Olympischen Spielen in München. Man benötigt neben einem Computer noch einen eletrooptischen Entfernungsmesser der Winkel und Strecken misst, sowie einen Reflektor (verspiegeltes Prisma). Das Instrument hat eine Batterie und einen Sender von dem aus ein gebündelter Lichtstrahl mit bekannter Wellenlänge auf den Reflektor gesendet wird. Dieses Prisma ist so konstruiert das ein einfallender Lichtstrahl parallel wieder das Prisma verlässt und an das Instrument zurückgeschickt wird. Der im Instrument eingebaute Empfänger wandelt diese Signale in Entfernung um. Die Genauigkeit auf Millimeter wird dadurch erreicht, dass der Vorgang innerhalb weniger Sekunden mehrfach erfolgt. Dies noch mit einer Leinwand verkabelt und schon sind die Zuschauer TOP informiert. 

Ein weiteres Gerät zur Streckenmessung in der Leichtathletik ist das Gerät „Jones-Counter“. Es besteht aus einem Zählwerk, das auf der Vorderachse eines Fahrrades montiert wird und hier die Zahl der Radumdrehungen festhält. Vor und nach jeder Messung werden auf Referenzstrecken umfangreiche Eichungen vorgenommen. Die Strecke wird meist 2-3 Mal durchfahren, manchmal auch unter Polizeischutz, wenn zu viel Verkehr ist. Dabei versucht man immer die Ideallinie zu erwischen. Auch hier kann man keine exakte Strecke ermitteln sondern nur einen wahrscheinlichen Wert. Um zu vermeiden, dass bei einem späteren Nachmessen die Strecke als zu kurz befunden wird, sollte ein Sicherheitsfaktor berücksichtigt werden. Bei Vermessungen mit dem Jones-Counter beträgt dieser bis zu 0,1 Prozent der Streckenlänge. Soll ein Straßenlauf über 1.000 Meter ausgetragen werden, ist demnach also ein Kurs von 1001 Metern auszumessen.

Protokoll einer Streckenvermessung - so geht das also!

 

 

 


Kossmann Laufdesign