GPS Ausbreitungsgeschwidigkeit

[Realsmasher]

Hi Leute.

Komme gerade aus einer Prüfung mit 2 Doktoren sowie einem Professor.

Dabei fiel die Frage nach der Ausbreitungsgeschwindigkeit von GPS Wellen.


Ich war der Meinung diese entspräche der Lichtgeschwindigkeit (abgesehen vom Medium)

Auf diese Anwtwort hin haben mich jedoch alle 3 verdutzt angesehen und gesagt das wäre falsch, nur Licht würde sich mit Lichtgeschwindigkeit ausbreiten.


Bei einer Breitensuche mit google stieß ich jedoch auf folgendes :

http://de.wikipedia.org/wiki/Wellengeschwindigkeit


Wo ist jetzt mein Denkfehler ?

 

[Komi[D'S]]

Es ist halt nicht die richtige Vakuumlichtgeschwindigkeit, wegen der Atmosphäre, aber im Prinzip würde ich Dir zustimmen. Bin aber auch kein Professor der GPSologie.

 

[General Mengsk]

Im welchem Fach war das denn? Und was sollen denn GPS-Wellen überhaupt sein? Die Signalwellen, die GPS nutzt? Das sind selbstverständlich elektromagnetische Wellen, damit ist die Antwort Lichtgeschwindigkeit als erster Ansatz schonmal nicht falsch. Man kann dann natürlich darauf eingehen, daß diese abhängig vom Ausbreitungsmedium ist und dann noch auf solche Dinge wie Phasen- und Gruppengeschwindigkeit kommen.
Aber es erscheint mit sehr seltsam, daß die Antwort der drei Leute so war, wie du sie erzählst, sofern mit GPS auch wirklich das Global Positioning System gemeint war.

 

[Realsmasher]

Ging um Positionsbestimmung und Laufzeitmessungen (pseudo-ranges etc)

Und da war halt die Frage mit welcher Geschwindigkeit z.b. GPS Signale beim Empfänger eintreffen.

Ich sagte "wie beim Licht, 300.000km/s" und einer der Prüfer : "nur Licht bewegt sich mit Lichtgeschwindigkeit"

Vom Medium war nie die Rede, aber ich wollte mich in dem Moment nicht weiter reinreiten indem ich noch groß drauf eingehe. Ich war halt so verdutzt über die Reaktion das ich meine Antwort wirklich für falsch hielt.


Ich meine, mir is das von der Note her egal, es hat mich nur völlig gewundert das die Geschwindigkeit nicht mit der Lichtgeschwindigkeit identisch sein soll.

Ich wollt das halt mal geklärt haben, weil ich irgentwie das Gefühl hatte dort totale Grütze erzählt zu haben und ich ungern dumm bleibe.


Aber scheinbar war das wohl eher ein Kommunikationsproblem als ein fachliches...

 

[Muthombo]

es sind halt elektromagnetische wellen, genau wie lichtwellen auch, nur in einer anderen frequenz. die ausbreitungsgeschwindigkeit hängt aber nicht von der frequenz ab, siehe:

Anders als z. B. Schallwellen, benötigen elektromagnetische Wellen kein Medium, um sich auszubreiten.[1] Sie pflanzen sich im Vakuum unabhängig von ihrer Frequenz mit Lichtgeschwindigkeit fort.

http://de.wikipedia.org/wiki/Elektromagnetische_Welle

im artikel über lichtgeschwindigkeit wird gps sogar explizit als beispiel genannt:
http://de.wikipedia.org/wiki/Lichtgeschwindigkeit

 

[Realsmasher]

Ok, also lag ich richtig und es kam wohl nur falsch rüber.

Da bin ich ja erleichtert

 

[EnimaN]

die lichtgeschwindigkeit in luft ist fast identisch mit der im vakuum - worauf die prüfer evtl hinaus wollten ist, dass es noch extra latenzzeiten die von der signalverarbeitung herrühren gibt. allerdings muss man dann die genaue fragestellung kennen, da die reine ausbreitungsgeschwindigkeit des signals in der tat recht nahe an der lichtgeschwindigkeit ist.

 

[Realsmasher]

Mit welcher Geschwindigkeit die Singale eintreffen WAR die Fragestellung.

da die reine ausbreitungsgeschwindigkeit des signals in der tat recht nahe an der lichtgeschwindigkeit ist

ja was nun ?

enspricht sie im gleichen medium der Lichtgeschwindigkeit oder nur fast ?

 

[Muthombo]

das sind zwei unterschiedliche größen:
1. "lichtgeschwindigkeit" = c = 299792458 m/s (naturkonstante)
2. "die ausbreitungsgeschwindigkeit des lichts" ist kleiner oder gleich c, abhängig vom medium

 

[mfb]

enspricht sie im gleichen medium der Lichtgeschwindigkeit oder nur fast ?

Sie entspricht der Geschwindigkeit des Lichts bei dieser Frequenz (~1GHz). Ist auch klar, weil es eben eine elektromagnetische Welle ist.

299792458 m/s ist die Vakuumlichtgeschwindigkeit.
Der Unterschied ist klein, allerdings wäre GPS ohne die Korrektur deutlich ungenauer (~30m ohne, mit guter Korrektur sind ~2cm erreichbar).

 

[Gelöschtes Mitglied 160054]

die lichtgeschwindigkeit in luft ist fast identisch mit der im vakuum - worauf die prüfer evtl hinaus wollten ist, dass es noch extra latenzzeiten die von der signalverarbeitung herrühren gibt. allerdings muss man dann die genaue fragestellung kennen, da die reine ausbreitungsgeschwindigkeit des signals in der tat recht nahe an der lichtgeschwindigkeit ist.

Wenn sie z.B. von der Ausbreitungsgeschwindigkeit des GPS signals in der atmosphäre reden und er Lichtgeschwindigkeit sagt, ist das bei leibe nicht falsch, da sich das Licht in dem Medium das man bespricht eben mit leicht reduzierter Geschwindigkeit bewegt aber eben per Definition Lichtgeschwindigkeit besitzt.
Von daher ist die Antwort eigentlich richtig, allerdings sollte man bemerken, dass die Lichtgeschwindigkeit außerhalb des Vakuums leicht geringer ist

 

[Micha85]

Du lagst ja richtig und natürlich kann man das mit dem Medium auch erwähnen ist aber nicht wirklich wichtig. Wichtig ist doch das GPS elektromagnetische Wellen zur Signalübertragung nutzen (man könnte sich mal fragen was denn sonst (Im Weltraum)). Aber die Aussage der Profs, sofern das O-Ton war, ist hart lächerlich: "NUR Licht breitet sich mit Lichtgeschwindigkeit aus", das ist natürlich ohne nähere Erläuterung vollkommener Unsinn. Ich würd dich gern mal fragem in welchen Fach diese Prüfung war.

Nachtrag: Wenn sie diese Aussage wirklich als Gegenargument deiner Annahme ("GPS-Wellen" mit c) angeführt haben, dann disqulifizerit sie das eigentlich auch komplett für diese Diskussion - ich hätt denen aber hart Kontra gebeben