GNSS-Frequenzen

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GNSS-Frequenzen bezeichnen die spezifischen Hochfrequenzbänder, die von Satellitennavigationssystemen genutzt werden, um Signale an Empfänger auf der Erde zu übertragen. Diese Signale enthalten wesentliche Informationen zur Berechnung von Position, Geschwindigkeit und Zeit. Jede GNSS-Konstellation – wie GPS, GLONASS, Galileo und BeiDou – verwendet ihre eigenen Frequenzbereiche.

GPS

Zunächst überträgt die GPS-Konstellation auf L1 (1560.000–1590.000 MHz), L2 (1212.000–1242.000 MHz) und L5 (1166.220–1186.680 MHz). Das L1-Band überträgt die zivilen Hauptpositionierungssignale, während L2 und L5 die Positionierungsgenauigkeit, Signalrobustheit und die Möglichkeiten zur Ionosphärenkorrektur verbessern. Zusammen ermöglichen diese Frequenzen eine zuverlässige Navigation für ein breites Anwendungsspektrum.

GLONASS

GLONASS verwendet sowohl FDMA-Signale (Frequency Division Multiple Access) als auch neuere CDMA-Signale (Code Division Multiple Access). Die FDMA-Dienste arbeiten auf G1 (1598.063–1605.370 MHz) und G2 (1242.938–1248.625 MHz), während die CDMA-Signale G1a (1595.995–1605.995 MHz), G2a (1241.060–1255.060 MHz) und G3 (1191.795–1212.255 MHz) belegen. Diese hybride Architektur verbessert die Interoperabilität mit anderen globalen Satellitennavigationssystemen bei gleichzeitiger Kompatibilität mit älteren Empfängern.

Galileo

Das europäische Galileo-System sendet auf E1 (1563.144–1587.696 MHz), E5a (1166.220–1186.680 MHz), E5 AltBOC (1166.220–1217.370 MHz), E5b (1196.910–1217.370 MHz) und E6 (1258.290–1299.210 MHz). Mehrere dieser Signale überschneiden sich mit GPS-Frequenzen, was die Mehrkonstellations-Positionierung erleichtert und gleichzeitig hochpräzise kommerzielle und sicherheitsrelevante Dienste (Safety-of-Life) bereitstellt.

BeiDou

Chinas BeiDou-Navigationssystem überträgt auf B1I (1559.052–1563.144 MHz), B1C (1559.052–1591.788 MHz), B2a (1166.220–1186.680 MHz), B2/B2b (1197.000–1217.000 MHz) und B3I (1258.290–1278.750 MHz). Diese mehreren Frequenzbänder verbessern die Positionierungsgenauigkeit, erhöhen die Signalverfügbarkeit und gewährleisten die Interoperabilität mit anderen GNSS-Konstellationen.

QZSS

Japans Quasi-Zenith Satellite System (QZSS) ergänzt die GPS-Abdeckung über der Asien-Pazifik-Region durch Übertragungen auf L1 (1573.420–1577.420 MHz), L2 (1226.577–1228.623 MHz), L5 (1166.220–1186.680 MHz) und L6 (1257.750–1299.750 MHz). Das L6-Signal ist für hochpräzise Ergänzungs- und Korrekturdienste reserviert.

NavIC

Indiens NavIC (IRNSS) sendet auf L5 (1164.450–1188.450 MHz) und dem S-Band (2476.030–2508.300 MHz). Im Gegensatz zu anderen globalen Konstellationen nutzt NavIC als Besonderheit das S-Band und bietet robuste regionale Positionierungs- und Navigationsdienste in ganz Indien und den umliegenden Regionen.

SBAS

Schließlich übertragen satellitengestützte Ergänzungssysteme (SBAS) wie WAAS und EGNOS Korrekturmeldungen auf L1 (1574.397–1576.443 MHz) und L5 (1166.220–1186.680 MHz). Diese Ergänzungssignale verbessern die Positionierungsgenauigkeit, -integrität und -verfügbarkeit, indem sie Echtzeitkorrekturen für GNSS-Nutzer übertragen. Darüber hinaus werden spezielle L-Band-Korrekturdienste (1539.000–1559.000 MHz) weltweit häufig eingesetzt, um Precise Point Positioning (PPP) und andere hochpräzise GNSS-Korrekturdaten bereitstellen.

Zwei- oder Mehrfrequenzempfänger nutzen zwei oder mehr Bänder, um Signalfehler zu korrigieren. Beispielsweise mildern sie ionosphärische Verzögerungen ab und verbessern die Genauigkeit. Dies prädestiniert sie für hochpräzise Anwendungen. Darüber hinaus kombinieren moderne GNSS-Empfänger Signale von mehreren Konstellationen. Diese Multikonstellationsfähigkeit erhöht die Zuverlässigkeit der Positionierung, insbesondere in abgeschatteten Umgebungen.

Auch Signalmodulation und -kodierung variieren je nach Frequenz. Jede Frequenz trägt eindeutige Codes, die helfen, Satelliten voneinander zu unterscheiden. Diese Unterschiede verbessern die Tracking-Leistung und Fehlerkorrektur.