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GPS Block-IIR-M Satellit

Das vorletzte Exemplar aus einer Serie von insgesamt acht modernisierten GPS Block IIR (GPS IIR-​M) Navigationssatelliten startete am 24.03.2009 mit einer Delta 7925  PAM-​D von Cape Canaveral. Der als GPS-​2R-​20  bzw. GPS-​2R-​M7  (USA 203) bezeichnete Satellit erreichte ohne Probleme die vorgesehene Parkbahn und wenige Tage später unter Einsatz einer Star-​37FM Kickstufe den Arbeitsorbit in 20.000 km Höhe. Er war als Ablösung des alternden GPS-​2 A-​27  auf Bahnebene B vorgesehen. Doch neben dieser Routinemaßnahme war mit seiner Mission eine Besonderheit verbunden. Denn GPS-​2R-​20 trug erstmals eine Demonstrator-​Nutzlast für das neue zivile L5 Signal. Dieses war standardmäßig zum Einsatz auf den kommenden GPS-​IIF Satelliten vorgesehen. Doch zunächst mußte die USAF ihren Anspruch auf die Nutzung der reservierten Frequenzen praktisch bestätigen. Und dies bis zum Auslaufen einer Frist der ITU (International Telecommunications Union) im August 2009. Als deutlich wurde, daß bis dahin keiner der neuen, von Boeing gebauten, GPS-​IIF Satelliten startklar sein würde, erhielt Lockheed Martin den Auftrag, einen der GPS-​IIRM Satelliten nochmals zu modifizieren und die etwa 20 kg schwere L5 Nutzlast in ihn zu integrieren. Unerwartet wurde schon kurze Zeit nach der Indienststellung des Satelliten eine Beeinträchtigung der Qualität des Standard L1 bzw. L2 Navigationssignals festgestellt. Wie eine eingehende Analyse zeigte, lag der eigentliche Grund für die Probleme in der Nutzung eines Standardanschlusses für sekundäre Nutzlasten, über die jeder der GPS-​IIRM Satelliten verfügte, zur Anbindung der L5 Nutzlast. Funkwellen, die zur Sendeantenne zurück reflektiert wurden, verfälschten das Navigationssignal derart, daß dem Nutzer des Signals der Satellit 150 m näher zur Erde erschien, als dies tatsächlich der Fall war. Bei Nutzung seines Signals ergab sich damit eine Positionsbestimmung auf bestenfalls 6 m genau, was unter den typischen 2 bis 4 m lag. Im Idealfall hatte das GPS zuletzt sogar eine (dem Militär vorbehaltene) Positionsbestimmung auf ca. 0,75 m genau ermöglicht. Für GPS-​2R-​20  wurde ein Softwarepatch übertragen, das den Fehler weitgehend eliminierte. Dennoch wurde der Satellit zunächst nur für die experimentelle Nutzung freigegeben. Im Frühjahr 2011 überführte man ihn schließlich offiziell in die Reserve, da die Signalprobleme nie ausreichend gelöst werden konnten.