GNSS-Signale sind Funksignale, die von Satelliten gesendet werden, um Positions-, Navigations- und Zeitinformationen an Empfänger auf der Erde zu liefern. Jede GNSS-Konstellation – wie GPS, Galileo, GLONASS oder BeiDou – sendet Signale global unter Verwendung spezifischer Frequenzen und Modulationstechniken. Einige GNSS-Konstellationen bieten eine teilweise Abdeckung mit einem Fokus auf bestimmte Regionen, darunter QZSS (Quasi-Zenith Satellite System), NAVIC (Indian Regional Navigation Satellite System/IRNSS) und KPS (Korean Positioning System).
Was ist der Mechanismus von GNSS-Signalen?
GNSS-Signale bestehen aus drei Hauptkomponenten: der Trägerwelle, dem Pseudozufallscode (PRN-Code) und der Navigationsnachricht. Die Trägerwelle überträgt das Signal durch den Raum. Der PRN-Code ermöglicht es dem Empfänger, den Satelliten zu identifizieren und die Laufzeit des Signals zu messen. Die Navigationsnachricht liefert Satellitenbahndaten, Uhrenkorrekturen und den Systemstatus.
Anschließend nutzen GNSS-Empfänger die Zeitverzögerung zwischen Signalübertragung und -empfang zur Entfernungsberechnung. Durch den Empfang von Signalen von mindestens vier Satelliten bestimmt der Empfänger seine 3D-Position und die Zeit. Dieser Prozess erfordert extrem genaue Zeitmessung und eine konsistente Signalqualität.
GNSS-Systeme übertragen mehrere Signaltypen für verschiedene Benutzer und Leistungsstufen. So sendet GPS beispielsweise L1 C/A für zivile und L1 P(Y) für militärische Zwecke. Modernisierte Signale wie GPS L2C und L5 verbessern die Genauigkeit und Robustheit.
Darüber hinaus sendet Galileo offene Dienstsignale wie E1 und E5, die hochgenaue Anwendungen unterstützen. Es bietet auch verschlüsselte Dienste für autorisierte Benutzer. GLONASS und BeiDou bieten ähnliche Mehrfachsignalstrukturen für unterschiedliche Benutzeranforderungen.
Zweifrequenzsignale helfen, ionosphärische Verzögerungen zu korrigieren, eine der Hauptfehlerquellen von GNSS. Sie verbessern auch die Widerstandsfähigkeit gegenüber Mehrwegeffekten und Signalstörungen. Die Unterstützung mehrerer Frequenzen ist in der Vermessung, Luftfahrt und bei autonomen Systemen unerlässlich.
Signalstärke, Modulationstyp und Codestruktur beeinflussen die Erfassungszeit und die Tracking-Genauigkeit. Empfänger müssen sich an Signalschwankungen und Störungen anpassen, um die Leistung aufrechtzuerhalten.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass GNSS-Signale die Grundlage satellitengestützter Positionierungssysteme bilden. Sie liefern präzise Zeit- und Positionsdaten und unterstützen kritische Anwendungen in den Bereichen Transport, Kartierung, Landwirtschaft und darüber hinaus.
Haben Sie Fragen?
Welche GNSS-Frequenzen und -Signale gibt es?
▶︎ GPS
Signale und Frequenzen
L1 C/A → 1575,42 MHz
L1C → 1575,42 MHz
L2 C → 1227,6 MHz
L2 P → 1227,6 MHz
L5 → 1176,45 MHz
▶︎ GLONASS
Signale und Frequenzen
L1 C/A → 1598,0625-1609,3125 MHz
L2 C → 1242,9375-1251,6875 MHz
L2 P → 1242,9375-1251,6875 MHz
L3 → OC 1202,025
▶︎ GALILEO
Signale und Frequenzen
E1 → 1575,42 MHz
E5a → 1176,45 MHz
E5b → 1207,14 MHz
E5 AltBOC → 1191,795 MHz
E6 → 1278,75 MHz
▶︎ BeiDou
Signale und Frequenzen
B1I → 1561,098 MHz
B2I → 1207,14 MHz
B3I → 1268,52 MHz
B1C → 1575,42 MHz
B2a → 1176,45 MHz
B2b → 1207,14 MHz
▶︎ NAVIC
Signale und Frequenzen
L5 → 1176,45 MHz
▶︎ SBAS
Signale und Frequenzen
L1 → 1575,42 MHz
L5 → 1176,45 MHz
▶︎ QZSS
Signale und Frequenzen
L1 C/A → 1575,42 MHz
L1 C → 1575,42 MHz
L1S → 1575,42 MHz
L2C → 1227,6 MHz
L5 → 1176,45 MHz
L6 → 1278,75 MHz
Was ist GNSS-Postprocessing?
GNSS-Postprocessing oder PPK ist ein Verfahren, bei dem die von einem GNSS-Empfänger aufgezeichneten GNSS-Rohdaten nach der Datenerfassung verarbeitet werden. Sie können mit anderen GNSS-Messquellen kombiniert werden, um die vollständigste und genaueste kinematische Trajektorie für diesen GNSS-Empfänger zu erhalten, selbst in den anspruchsvollsten Umgebungen.
Diese anderen Quellen können lokale GNSS-Basisstationen am oder in der Nähe des Datenerfassungsprojekts sein, oder bestehende, kontinuierlich betriebene Referenzstationen (CORS), die typischerweise von Regierungsbehörden und/oder kommerziellen CORS-Netzbetreibern angeboten werden.
Eine Post-Processing Kinematic (PPK)-Software kann frei verfügbare GNSS-Satelliten-Umlaufbahn- und Taktinformationen nutzen, um die Genauigkeit weiter zu verbessern. PPK ermöglicht die präzise Bestimmung des Standorts einer lokalen GNSS-Basisstation in einem absoluten globalen Koordinatenreferenzrahmen-Datum, das verwendet wird.
Die PPK-Software kann auch komplexe Transformationen zwischen verschiedenen Koordinatenreferenzsystemen zur Unterstützung von Engineering-Projekten unterstützen.
Mit anderen Worten, es ermöglicht den Zugriff auf Korrekturen, verbessert die Genauigkeit des Projekts und kann sogar Datenverluste oder -fehler während der Vermessung oder Installation nach der Mission beheben.
Welche GNSS-Antenne funktioniert am besten für RTK, PPP und PPK?
Der beste Antennentyp für GNSS für RTK (Real-Time Kinematic), PPP (Precise Point Positioning) und PPK (Post-Processed Kinematic) hängt von Ihren Genauigkeitsanforderungen, der Umgebung und der Anwendung ab. Bestimmte Antenneneigenschaften und -typen schneiden jedoch in hochpräzisen GNSS-Workflows durchweg besser ab.
| Anwendung | Bester Antennentyp | Hinweise |
|---|---|---|
| RTK (Rover/Basis) | Vermessungs- oder Choke-Ring-Antenne | Choke-Ring für Basis; Vermessungsantenne für Rover |
| PPK (UAVs, Mobile Mapping)
PPP (statisch oder dynamisch) |
Vermessungsgenau oder spiralförmig
Vermessungs- oder Choke-Ring-Antenne |
Kompakt mit guter PCV-Verarbeitung
Ein stabiles Phasenzentrum ist entscheidend |
Wenn Sie mit GNSS/INS-Lösungen von SBG Systems arbeiten, verwenden Sie Antennen, die offiziell empfohlen oder auf Kompatibilität mit den GNSS-Empfängerfunktionen Ihres Systems (z. B. Multiband/Multikonstellation) getestet wurden, um optimale Ergebnisse in RTK-, PPP- und PPK-Workflows zu erzielen.
