Wochenneuzählung beim GPS-System Systemabsturz von Navigationsgeräten?

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Als wir auf den Millenniums-Wechsel zusteuerten, brach mit Blick auf technische Systeme Panik aus, ob sie mit den 2000er-Jahreszahlen würden umgehen können. Die Angst war unbegründet.

Ein ähnliches Untergangsszenario wurde für GPS-Empfänger wie Navigationsgeräte an die Wand gemalt – und zwar für den 6./7. April. Das liegt daran, dass alle 1.024 Wochen die Wochennummer, die die Satelliten zusammen mit ihren Positionsdaten auf die Erde schicken, auf Null gesetzt wird.

Das steckt hinter dem Week-Rollover

Um uns herum im Orbit kreisen GPS-Satelliten, mit denen GPS-Empfangsgeräte ihre Position bestimmen. Die Satelliten schicken Orts- und Zeitinformationen zur Erde. Zu den Zeitinformationen gehört auch eine Wochennummer.

Vor 20 Jahren startete die Zählung der Wochen bei 0. Jetzt steuern wir auf Woche 1024 zu. Das Problem: Ein Satellit kann quasi nur bis 1023 zählen. Denn für die Wocheninformation hat der Satellit 10 Bit zur Verfügung. Bei einem binären Code mit maximal 10 Ziffern ist bei 1023 Schluss. Man muss zurück auf 0 gehen - und das Zählen geht von vorne los. Diese Umstellung wird auch Week-Rollover genannt.

Wozu brauchen GPS-Systeme Informationen über die Zeit?

GPS, also das Global Positioning System, dient in erster Linie dazu, den eigenen Standort zu bestimmen. Dafür empfängt ein GPS-Gerät Signale von vier Satelliten – und aus diesen vier Signalen wird dann die eigene Position errechnet.

In diesen Signalen stecken Informationen über den Ort, also wo sich die Satelliten gerade im Orbit befinden. Enthalten ist aber auch das Zeitsignal. Die Satelliten haben hierfür extrem genaue Atomuhren an Bord.

Die GPS-Empfänger brauchen neben dem Ortssignal dieses Zeitsignal für die Positionsberechnung, denn die müssen dafür einkalkulieren, wie lange das Signal gebraucht hat, bis es auf der Erde ankommt. Signal losgeschickt, Signal angekommen. Das ergibt einen Zeitunterschied, und ohne diese Information kann ein GPS-Empfänger die eigene Position nicht ermitteln.

Reine Navigationsgeräte brauchen die Information über die Wochennummer zum Zweck der Navigation eigentlich nicht. Aber es gibt auch Systeme, die die tatsächliche aktuelle Zeit und das Kalenderdatum aus den GPS-Daten ableiten: GPS-Armbanduhren zum Beispiel – oder auch Zeitserver. Das sind Server, die für ihre Kunden Zeitstempel – also die absolut korrekte Uhrzeit – liefern, um Anwendungen zu synchronisieren. Sie beziehen die Zeitinformationen aus GPS-Signalen und müssen diesen Wochenüberlauf berücksichtigen, um das korrekte Datum zu ermitteln.

Risiko für ältere GPS-Geräte

Die Systeme sind zwar vernetzter als früher. Aber es gab vor 20 Jahren – im Jahr 1999 – schon einmal eine Wochenneuzählung, ohne, dass es zu einem totalen Systemzusammenbruch gekommen wäre. Bei neueren GPS-Empfängern sollte es eigentlich keine Probleme geben, weil das Zurückdrehen auf 0 bereits mitgedacht wurde.

Wenn, dann betrifft es vermutlich eher ältere GPS-Empfänger, die vor 2010 auf den Markt kamen. Und wenn es für die ein Update gibt, sollte auch das ausreichen, um etwaige Probleme zu beheben. Das Problem sollte sich also auf eine kleine Anzahl von Geräten beschränken. Mehr Informationen finden Kunden in der Regel auf den Seiten der Hersteller.

Sicherheit von Flugzeugen in Gefahr?

Wir genießen die Vorzüge von GPS, lassen uns navigieren und finden. Viele Freizeitsportler wandern mithilfe von Positionsdaten. Gefährlich würde es, wenn man sich ausschließlich auf ein einziges System verlässt, wenn es um Leben und Tod geht. Da soll ein Experte in den USA gesagt haben, er betrete am betreffenden Wochenende wegen der Wochenneuzählung kein Flugzeug – und hat so maßgeblich Diskussionen rund um die Sicherheit ausgelöst. Aber die GPS-Empfänger in Flugzeugen sind heute sind recht modern, und: Ein Flugzeug verlässt sich nicht ausschließlich auf GPS, sondern auf mehrere Systeme. Von daher sagen Fachleute: Entwarnung, kein Grund zur Panik.

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