GNSS-Signale
GNSS-Signale sind Radioübertragungen von Satelliten, die Empfängern auf der Erde Informationen zu Position, Navigation und Zeitmessung bereitstellen. Jede GNSS-Konstellation – wie GPS, Galileo, GLONASS oder BeiDou – sendet Signale weltweit unter Verwendung spezifischer Frequenzen und Modulationsverfahren aus. Einige GNSS-Konstellationen bieten eine partielle Abdeckung mit Fokus auf bestimmte Regionen, darunter QZSS (Quasi-Zenith Satellite System), NAVIC (Indian Regional Navigation Satellite System/IRNSS) und KPS (Korean Positioning System).
Wie ist der Mechanismus von GNSS-Signalen?
GNSS-Signale bestehen aus drei Hauptkomponenten: der Trägerwelle, dem Pseudozufallsrausch-Code (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, Uhrkorrekturen und den Systemstatus.
Als Nächstes 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 Uhrzeit. Dieser Prozess beruht auf äußerst präzisen Zeitmessungen und einer konsistenten Signalqualität.
GNSS-Systeme übertragen mehrere Signaltypen für unterschiedliche Nutzer und Leistungsstufen. Beispielsweise überträgt GPS L1 C/A für zivile Zwecke und L1 P(Y) für militärische Anwendungen. Modernisierte Signale wie GPS L2C und L5 verbessern die Genauigkeit und Robustheit.
Darüber hinaus überträgt Galileo Open-Service-Signale wie E1 und E5, die hochpräzise Anwendungen unterstützen. Zudem werden verschlüsselte Dienste für autorisierte Nutzer bereitgestellt. GLONASS und BeiDou bieten ähnliche Mehrsignalsstrukturen für vielfältige Nutzeranforderungen.
Zweifrequenzsignale helfen dabei, ionosphärische Verzögerungen zu korrigieren, die eine der Hauptursachen für GNSS-Fehler darstellen. Sie verbessern zudem die Resistenz gegen Mehrwegeausbreitung (Multipath) und Signalinterferenzen. Die Unterstützung mehrerer Frequenzen ist in der Vermessung, der Luftfahrt und bei autonomen Systemen unerlässlich.
Signalstärke, Modulationstyp und Codestruktur beeinflussen die Erfassungszeit und die Tracking-Genauigkeit. Empfänger müssen sich an Signaländerungen und Interferenzen anpassen, um die Leistung aufrechtzuerhalten.
Zusammenfassend bilden GNSS-Signale das Fundament satellitenbasierter Positionierungssysteme. Sie liefern präzise Zeit- und Standortdaten und unterstützen kritische Anwendungen in Transportwesen, Kartierung, Landwirtschaft und darüber hinaus.
Haben Sie Fragen?
Was sind GNSS-Frequenzen und -Signale?
▶︎ 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-Post-Processing?
GNSS-Post-Processing, oder auch PPK, ist ein Verfahren, bei dem die auf einem GNSS-Empfänger aufgezeichneten Rohdaten nach der Datenerfassung ausgewertet werden. Sie können mit anderen GNSS-Messdatenquellen kombiniert werden, um selbst in anspruchsvollsten Umgebungen die vollständigste und präziseste kinematische Trajektorie für diesen GNSS-Empfänger zu ermitteln.
Bei diesen anderen Quellen kann es sich um eine lokale GNSS-Basisstation am oder in der Nähe des Datenerfassungsprojekts handeln oder um bestehende Referenzstationen (CORS – Continuously Operating Reference Stations), wie sie typischerweise von Behörden und/oder kommerziellen CORS-Netzwerkanbietern bereitgestellt 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 zudem komplexe Transformationen zwischen verschiedenen Koordinatenreferenzsystemen zur Unterstützung von Ingenieurprojekten durchführen.
Mit anderen Worten: Es ermöglicht den Zugriff auf Korrekturen, erhöht die Genauigkeit des Projekts und kann sogar Datenverluste oder Fehler, die während der Vermessung oder der Installation nach dem Einsatz entstanden sind, beheben.
Welche GNSS-Antenne eignet sich am besten für RTK, PPP und PPK?
Der optimale GNSS-Antennentyp 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 liefern jedoch in hochpräzisen GNSS-Workflows durchgehend bessere Ergebnisse.
| Anwendung | Bester Antennentyp | Anmerkungen |
|---|---|---|
| RTK (Rover/Basisstation) | Vermessungsring oder Drosselring | Drosselring für die Basisstation; Vermessungsqualität für den Rover |
| PPK (Drohnen, mobile Kartierung)
PPP (statisch oder dynamisch) |
Vermessungsqualität oder spiralförmig
Vermessungsring oder Drosselring |
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 Fähigkeiten des GNSS-Empfängers Ihres Systems (z. B. Mehrfrequenz/Mehrkonstellation) getestet wurden, um optimale Ergebnisse bei RTK-, PPP- und PPK-Workflows zu gewährleisten.
