Steinbuch Centre for Computing (SCC)

Wie funktioniert eigentlich GPS und was hat das mit Mathe zu tun?

Im GPS Workshop erhalten Schüler/innen Einblicke in die Funktionsweise von Navigationssatellitensystemen zur Positionsbestimmung, welche durch die eigene Alltagsanwendung im Auto, auf dem Fahrrad, im Smartphone oder sogar in der Kamera besonders interessant für die Jugendlichen ist. GPS arbeitet mit Hilfe von Satelliten, die in einer Höhe von bis zu 20 000 km um die Erde kreisen. Die Satelliten sind mit einer Atomuhr versehen und senden fortwährend die jeweils aktuelle Uhrzeit zur Erde. GPS-Geräte empfangen diese Information und können damit ihre eigene Position errechnen.

In dem Workshop beschäftigen sich die Schüler/innen mit der Positionsberechnung in GPS-Geräten und deren Optimierung. Unter anderem berechnen die Schüler/innen hierbei ihre eigene Position mit Hilfe von GPS-Rohdaten. Fachliche Kompetenzen aus den Bereichen der Analysis, Trigonometrie und Algebra werden in besonderem Maße geschult.

Empfohlen wird dieser Workshop für Mathematikkurse der Oberstufe, die sich zum Durchführungszeitpunkt des CAMMP days mit Vektoren im Raum beschäftigen oder für Physikleistungskurse, die in diesem Workshop eine Anwendung der Relativitätstheorie erkunden können. So dient der Workshop als Ergänzung zum Unterricht. Der Workshop ist jedoch auch ohne das Verständnis des Vektorbegriffs durchführbar.

Dauer: ab 5 Stunden (inkl. Mittagspause)
Inhalte: Gleichungssysteme, Tangentengleichungen im dreidimensionalen Raum, Ausgleichsrechnung
Vorwissen: Aufstellen von Geradengleichungen
Teilnehmer: Mathematikkurse der Oberstufe
Erstellt von: Pascal Richter, Christina Roeckerath, Markus Wiener
Anmeldung: Termine können individuell per E-Mail vereinbart werden.

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Quelle: CAMMP