Open Source im professionellen Einsatz
Linux-Magazin 12/2009

Großer GPS-Wegweiser: Freie Karten und Tools für Handys und Netbooks

Linux and the City

Ein GPS-Empfänger, ein Notebook oder Handy und Linux reichen, um Position für freie Software zu beziehen. Der Schwerpunkt weist den Weg: Welche Geräte gut sind, welche Software man kennen muss, welcher Openstreetmap-Aufsatz für welches Handy taugt und wie sich jeder ein Flottenmanagement leisten kann.

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Seitdem das amerikanische Militär – zunächst für ganz eigene Zwecke – 1979 die ersten Satelliten für das Global Positioning System (GPS) in den Orbit schoss, hat sich einiges getan: Das Verfahren zur Ortsbestimmung ist heute in jedem besseren Mobiltelefon eingebaut und tut Dinge, an die seine Auftraggeber bestimmt nicht gedacht hatten.

Heute umkreisen rund 30 Satelliten die Erde in einer Umlaufbahn von 20 200 Kilometern, von den 24 im Regelbetrieb befindet sich normalerweise jeweils die Hälfte in jeder Hemisphäre. Wenn keine Hindernisse wie Bäume, Berge oder Gebäude die Sicht auf den Himmel bis zum Horizont verstellen, sollten Empfänger theoretisch immer das Signal einer ausreichenden Anzahl von Sendern empfangen. Jeder sendet zweimal pro Minute einen String von 1500 Bit auf einer Frequenz von 1575,42 MHz ein Signal. Das enthält unter anderem den Namen des Senders, eine Zeit- und Positionsangabe. Durch komplexe Modulationsverfahren ist der Empfänger in der Lage, gleichzeitig von mehreren Satelliten verschickte Signale zuzuordnen.

Zur Ortsbestimmung reichen eigentlich drei Datenquellen aus, weil die sich aber bewegen, benötigen GPS-Empfänger ein viertes Signal, um die Zeit zu bestimmen. Mehr Satelliten verbessern die Güte der Positionsbestimmung. Die beträgt bei normalem GPS für die zivile Nutzung rund 8 Meter, durch einen Abgleich mit einem vorher fest bestimmten Referenzpunkt (Differential-GPS) sind Genauigkeiten von unter einem Meter technisch machbar.

Viele heute gebräuchliche Empfänger nutzen aber auch noch andere Datenquellen, wie Positionsdaten von Mobilfunkmasten oder Bewegungssensoren in den Geräten, etwa um Funklöcher in Tunnels zu überbrücken. Dennoch ist Vorsicht geboten, je nach Gerät und Einsatzumgebung gibt es Unterschiede im Empfang. Der Artikel ab Seite 30 erläutert die Grundlagen, der Beitrag ab Seite 36 stellt die wichtigsten Linux-Programme dazu vor.

Kleiner Bruder des Internet

Das GPS hat vieles mit dem Internet gemein: Das Militär hat es entwickelt und später zur zivilen Nutzung freigegeben, und es erfüllt ebenso wie das globale Netz in erster Linie Infrastrukturaufgaben: Wie das Internet auf Inhalte aus World Wide Web und E-Mail angewiesen ist, um einen Nutzen zu haben, benötigt GPS Daten und Programme, um mit der Position etwas anzufangen.

Wähnten sich klassische Medien als Monopolisten für unidirektional verbreitete Inhalte, so zeigten Projekte wie die Wikipedia, dass es auch anders geht. Diese Geschichte scheint sich aktuell mit Openstreetmap zu wiederholen. Binnen weniger als fünf Jahre gibt es für große Teile der Welt detaillierte Karten, die allein Anwender zusammengetragen haben. Der Artikel auf Seite 40 zeigt, wie das gelingt.

Die Kombination aus beidem, nämlich der genauen Ortsangabe und einer Datenbank mit Straßen, Gebäuden und sonstigen verortbaren Gegenständen wie Briefkästen, Strommasten oder Biergärten, eröffnet noch viel Raum für zukünftige Nutzungen. Eine Anwendung wie das Linux-gestützte Flottenmanagement ab Seite 44 ist da eher der Anfang. Location Based Services, die den Weg zum nächsten Kaugummiautomaten zeigen, sind der Traum visionärer Technologiestrategen.

Bei soviel Enthusiasmus lohnt aber auch der kritische Blick: Nachdem durch das Mobiltelefon jeder erreichbar ist, sorgt mit GPS ausgestattete Geräte nun dafür, dass jeder auch auffindbar ist. Manchmal ist Ausschalten vielleicht doch die bessere Wahl. (jk)

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