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Als '''GPS-Woche''' ({{enS|'''GPS week'''}}) wird eine durchlaufende [[Woche]]nzählung im GPS-Signal bezeichnet, die zu Jahresbeginn 1980 für das Satelliten-Navigationssystem [[Global Positioning System]] (GPS) der USA eingeführt wurde. Da das GPS-Signal kein absolutes Datum übermittelt, wird sie von Empfangsgeräten verwendet, um zusätzlich anhand der GPS-Wochenzeit (''Time of Week'', kurz TOW) auf die [[GPS-Zeit]] zu schließen.

== Allgemein ==
Die GPS-Woche beginnt am [[Sonntag]] gegen 00:00 [[Koordinierte Weltzeit|UTC]], genauer um 00:00 Uhr [[GPS-Zeit]]. Der genaue Zeitpunkt verschiebt sich gegenüber UTC, weil bei der GPS-Zeit im Gegensatz zur UTC keine [[Schaltsekunde#Praktische Durchführung|Schaltsekunden]] eingefügt werden. Zusätzlich zur GPS-Woche liefert die GPS-Zeit die Anzahl der Sekunden seit Beginn der GPS-Woche (0 – 604799 Sekunden).

Die durchlaufende Zählung der Wochennummer hat mehrere Gründe beziehungsweise Vorteile:
# eine einfache, genäherte Zeitangabe für verschiedene GPS-Dienste
# der Wochenzähler reicht für knapp 20 Jahre und benötigt nur 10 [[Bit]] (Zählung 0 bis 1023)
# Der präzise P-Code des GPS-Satellitensignals hat eine darauf abgestimmte Länge von 38 Wochen (266 Tage) und kann auf einfache Weise in verschiedene Segmente unterteilt werden (siehe [[Global Positioning System#P/Y-Code|P/Y-Code]]).
# Die genaue Zeitangabe einer GPS-Woche kann sich auf die Dimension [[Sekunde]] beschränken (1 Woche = 604.800 s), wodurch
# ein einfacher Bezug zur [[Atomzeit]] gegeben ist (konstante Differenz).

== GPS-End-of-Week-Rollover ==
Der Nullpunkt für den GPS-Wochenzähler ist der 6. Januar 1980 00:00 UTC (6. Januar 1980 01:00 MEZ). Da die aktuelle GPS Navigation Message nur die 10 niedrigstwertigen Bits der Wochennummer überträgt, kommt es nach Ablauf von jeweils 1024 Wochen zu einem Überlauf des Wochenzählers (Week Number Rollover, WNRO) von [[Dualsystem|Binärwert]] 1111111111 (10 Bit, dezimal 1023) auf 0000000000 (dezimal 0).<ref name="gpsworld">{{Internetquelle |autor=Richard B. Langley, University of New Brunswick |url=https://gge.ext.unb.ca/Resources/gpsworld.november98.pdf |titel=The GPS End-of-Week Rollover |datum=1998-11 |seiten=40 ff. |format=PDF 324 kB |sprache=en |abruf=2019-04-04}}</ref> Dieser Sprung wird mit dem englischen Begriff ''GPS End-of-Week Rollover'' bezeichnet. Betroffen von der Problematik sind nicht nur GPS-Geräte, sondern alle [[Informationssystem]]e, die die Zeit des GPS nutzen, wie beispielsweise [[Zeitserver]]. Üblicherweise – vor allem bei aktuellen Systemen – wird der Rollover von der Software ([[Firmware]]) des betreffenden Geräts in der Berechnung berücksichtigt, während bei älteren [[Navigationssystem]]en teilweise Defizite zu bestehen scheinen.<ref name="heise">{{Internetquelle |autor=heise online |url=https://www.heise.de/newsticker/meldung/Week-Rollover-Effekt-Probleme-fuer-aeltere-GPS-Geraete-erwartet-4281340.html |titel=Week-Rollover-Effekt: Probleme für ältere GPS-Geräte und Zeit-Server erwartet |sprache=de |abruf=2019-03-24}}</ref>

=== 1999 ===
Im August 1999 führte das Erreichen von ''GPS-Woche 1023'' (und zur UT-Mitternacht Samstag/Sonntag der Sprung auf Null) zu einer ähnlichen Situation, wie sie vier Monate später für das [[Jahr-2000-Problem]] erwartet wurde. Sie galt vielen als [[Testfall]] hierfür; es gab keine nennenswerten Pannen mit GPS-Empfängern.

In der mitteleuropäischen Zeitzone ([[MESZ]]) trat dieser besondere „End-of-Week-Rollover“ um 01:59:47 Uhr am Morgen des 22. August ein, an dem also der Wochenzähler der [[GPS-Zeit]] von 1023 auf 0 sprang. Solche Sprünge hätten [[Steuerungstechnik|Steuersysteme]] und Industrieanlagen verwirren können, die GPS-Signale als [[Zeitnormal]] benutzen, da diese Systeme auf das Datum 6. Januar 1980 zurückdatiert worden wären.

=== 2019 ===
Der letzte, insgesamt zweite Rücksprung von 1023 auf 0 fand am 7. April 2019 um 01:59:42 MESZ statt.<ref name="heise" />

Am 3. November 2019 führte dieses WNRO-Ereignis auch zu einer Störung des Zugbeeinflussungssystems [[European Train Control System|ETCS]] in der ICE-1-Flotte und damit zu deren plötzlichen [[ICE 1#GPS|Ausfall auf der Achse München–Berlin]].<ref name="eri-2019-648">{{Literatur |Titel=Tagelange ETCS-Störung beim ICE 1 |Sammelwerk=[[Eisenbahn-Revue International]] |Nummer=12 |Datum=2019-12 |ISSN=1421-2811 |Seiten=648}}</ref> Bei verschiedenen mit ETCS ausgerüsteten Fahrzeugen in der Schweiz trat der Fehler ebenfalls auf, führte jedoch nur zu einer falschen Anzeige von Datum und Uhrzeit auf dem Führerraumdisplay.<ref name="lf-192-38">{{Literatur |Hrsg=[[Verband Schweizer Lokomotivführer und Anwärter]] |Titel=TELOC |Sammelwerk=Loco-Folio |Nummer=192 |Datum=2019 |Seiten=38 |Online=https://www.vslf.com/files/images/info/locofolio/2019_01_02/lofo192_d.pdf |Format=PDF |KBytes=1000 |ZDB=2303252-2}}</ref>

=== 2038 ===
Nach weiteren 1024 Wochen wird dann am 20. November 2038 wieder ein Rücksprung eintreten.<ref name="gpsworld" /> In dem Jahr steht bereits im Januar in Informationssystemen ein anderes, wesentliches Ereignis an, das als „[[Jahr-2038-Problem]]“ bezeichnet wird.

== Weblinks ==
* [https://www.heise.de/newsticker/meldung/GPS-Woche-0-Update-23496.html GPS-Woche Null (Heise-News, 23. August 1999)]
* [https://www.navcen.uscg.gov/pdf/gps/IS_GPS_200J.pdf GPS Spezifikation IS-GPS-200J (U.S. Coast Guard Navigation Center, 25. April 2018)]

== Einzelnachweise ==
<references />

{{SORTIERUNG:Gpswoche}}
[[Kategorie:Zeitmessung]]
[[Kategorie:Global Positioning System]]
[[Kategorie:Zeitrechnung]]

GPS-Woche - Versionsgeschichte

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