GARMIN GPS-Geräte mit integriertem barometrischem Höhenmesser

Der GPS-Empfänger berechnet aus den empfangenen Satellitensignalen eine dreidimensionale Positionsangabe, d.h. eine Koordinate und die Höhe. Zu Zeiten der künstlichen Verschlechterung des Satellitensignals (Selective availability - SA) unterlag dieser Höhenwert grossen Schwankungen. Nach dem Abschalten der SA ist die Höhenanzeige zu einer halbwegs brauchbaren Richtgrösse geworden. Die Schwankungen sind aber immer noch beträchtlich (ca. 10-30 Meter). Grundsätzlich darf an die mittels GPS errechnete Höhenanzeige keine zu hohen Ansprüche gestellt werden.

Werden exakte Höhenangaben benötigt, wie z.B. beim Bergsteigen oder zur Aufzeichnung eines Höhenprofils empfiehlt sich der Einsatz eines GARMIN GPS-Empfängers mit integriertem barometrischen Höhenmesser, wie dies die GARMIN GPS-Modelle Oregon 300 & 400t, Colorado, etrex Summit, etrex Vista, GPSmap 60CSx, GPSmap 76S oder GPSmap 76CSx enthalten. Diese Geräte messen mittels einem piezo-elektronischen Element den Umgebungsluftdruck und bestimmen auf dessen Basis die Höhe. Gegenüber einem rein mechanischen Höhenmessers zeichnet sich dieses elektronische Prinzip durch eine sehr präzise und hochauflösende Reaktion auf kleinste Druckschwankungen aus. Die Auflösung ist so fein, dass beim Treppensteigen die Höhenveränderung laufend korrekt angezeigt wird. Ein rein mechanischer Höhenmesser kann diesen Höhenunterschied nicht anzeigen. Es ist zu beachten, dass es bei einem barometrischen Höhenmesser prinzipbedingt durch Luftdruckschwankungen laufend zu veränderter und deshalb ungenauer Höhenanzeige kommt. Höhendifferenzen von 100 bis 200 m infolge Luftdruckschwankungen von einem Tag auf den anderen sind normal. Bei Wetterstürzen kommt es zu besonders grossen Luftdruckveränderungen.

Quasi als Nebenprodukt bieten die GARMIN GPS-Empfänger mit integriertem barometrischen Höhenmesser die Möglichkeit, die Luftdruckentwicklung der Aufzeichnungsperiode als Kurve anzuzeigen. Auf diese Weise erhält der Anwender zusätzlich nützliche Hinweise zur Wetterentwicklung. Die Aufzeichnung ist auch hilfreich, um sich abzeichnende Wetterveränderungen frühzeitig zu erkennen. Die numerische Barometeranzeige erfolgt sowohl für den Umgebungsluftdruck (QFE) wie den auf Meereshöhe bereinigten Luftdruck (QFF).

Der barometrische Höhenmesser in den GARMIN GPS-Geräten funktioniert auch bei abgeschaltetem GPS-Empfänger. Die Höhenangabe wird allein aus dem Umgebungsluftdruck (QFE) ermittelt. Optionell können die GARMIN GPS-Geräte auch den aus den Satellitendaten ermittelten Höhenwert in die Kalkulation einbeziehen. Damit werden fehlerhafte Höhen, hervorgerufen durch Luftdruckschwankungen, über die berechnete GPS-Höhe weitgehend korrigiert. Diese Regelung funktioniert langsam, ist als Notlösung jedoch einigermassen brauchbar wenn keine sehr exakten Höhenangaben < 10 mtr. notwendig sind.
 

Abkürzungen:
QFF = Die Luftdruckangabe wie sie normalerweise zum Beispiel in der Zeitung oder im Fernsehen beim Wetterbericht verwendet wird. Bei der Berechnung dieses Wertes wird der Ortsluftdruck, die Temperatur, die Luftfeuchte bzw. der Dampfdruck, ein Höhenfaktor und die Ortshöhe über Normal-Null in die Berechnung des Luftdrucks auf Meereshöhe einbezogen.

QFE = Der aktuelle Umgebungs-Luftdruck (Ortsluftdruck).

QNH = Luftdruckangabe in der Fliegerei. Um die Höhenmessung temperaturunabhängig zu machen, wird für die Berechnung des Luftdrucks QNH eine konstante Temperaturabnahme vom 0.65 Grad Celsius pro 100 Meter, eine Temperatur von 15 Grad Celsius bei einem Druck von 1013.25 hPa und die jeweilige Ortshöhe über Normal-Null zugrunde gelegt, unabhängig davon, wie warm oder kalt es tatsächlich ist. Die Luftfeuchte und ein Höhenfaktor bleiben unberücksichtigt. Würde in der Fliegerei der Luftdruck QFF verwendet, käme bei der Höhenberechnung durch den Piloten eine Differenz von bis zu 27 Meter je nach Temperatur heraus. 11.0 hPa Druckunterschied entsprechen in etwa 100 m Höhendifferenz. Der QNH-Wert ist der in der Höhe der Landebahnschwelle gemessene und auf NN reduzierte Luftdruck.
 

Bildschirmabbildungen vom GARMIN GPS-Geräten mit elektr. Höhenmesser (Beispiele vom GPSmap 60 CS und 76 S/CS)
			Elektronischer Höhenmesser und Kompass sind vorhanden bei GARMIN Oregon 300 & 400t, Colorado 300, etrex-Modelle Summit, Vista, Geko 301, GPSmap 76S, GPSmap 60CS und GPSmap 76CS. Hinweis: nicht alle Geräte verfügen über sämtliche der dargestellten Möglichkeiten. Alle hier gezeigten Bilder sind beim Top-Modell GPSmap 60CSx, GPSmap 76S und GPSmap 76 CSx vorhanden.

GARMIN GPS-Geräte mit integriertem elektronischem Kompass

Ein GPS-Gerät hat zwei Möglichkeiten aus den empfangenen Satellitendaten die Himmelsrichtung zu ermitteln:

• Aus der Bewegung, d.h. das Gerät berechnet den Kurs aus vorheriger Position und aktueller Position

• Durch Ermittlung der Richtung von der aktuellen Position zu einem vorgegebenen Wegpunkt
  
   

Sind keine Wegpunkte vorgegeben und erfolgt keine Bewegung, so kann der GPS-Empfänger die Himmelsrichtung nicht ermitteln. Um diesen Nachteil vorzubeugen, gibt es GARMIN GPS-Geräte wie der etrex Summit, etrex Vista und GPSmap 60 CSx/76Sx, Colorado mit einem integrierten elektronischen Kompass. Damit kann die Himmelsrichtung wie mit einem herkömmlichen Magnetkompass auch im Stand und ohne vorgegebenen Wegpunkt festgestellt werden.

Der im Gerät eingebaute Kompass ist ein Magnetkompass und ermittelt seine Werte anhand des Magnetfelds der Erde. Vor der ersten Benutzung, nach einem Batteriewechsel und nach zurücklegen grösserer Entfernungen bei ausgeschaltetem Gerät muss der Kompass neu kalibriert werden. Dies geschieht, indem man den GPS-Empfänger im Kalibriermodus zweimal langsam um 360° dreht. Das Gerät ist nun kalibriert und zeigt auf etwa +/- 2° genau die Nordrichtung an. Dies ist serienmässig magnetisch Nord, kann aber wahlweise auch geografisch Nord, Gitter Nord oder eine benutzerspezifische Einstellungen sein. 

Interessant ist die Möglichkeit, mit dem GPS-Gerät nicht nur wie mit einem herkömmlichen Peilkompass Peilungen vorzunehmen, sondern vom aktuellen Standort aus auch Kurse sowie Kurs und Entfernung abstecken zu können. Beim Absetzen eines Kurses (Set course) wird eine Landmarke angepeilt und die Richtung bestimmt. Danach bewegt man sich entlang der festgehaltenen Peilung zum Ziel. Das Display zeigt auf der Grafik, ob man sich zu weit links, rechts oder genau auf Kurs befindet. Die Abweichungsdistanz wird als Wert angezeigt.

Zusätzlich kann man einen abgesetzten Kurs um eine Entfernung ergänzen. Durch projizieren eines Wegpunktes in Richtung des abgesetzten Kurses (Sight'n Go) ergibt sich Kurs und Entfernung. Am Ende dieser Strecke wird rechnerisch ein Wegpunkt erzeugt. Das Gerät zeigt dann Kurs und Entfernung zum Wegpunkt. Beide Funktionen können unter bestimmten Bedingungen, z.B. einer Wanderung über einen Gletscher bei Nebel oder dem Überqueren eines Gewässers sehr nützlich sein.