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 unter Verwendung spezifischer Frequenzen und Modulationstechniken.
Erstens übertragen GNSS-Signale drei Hauptkomponenten: die Trägerwelle, den Pseudozufallsrauschcode (PRN) und die 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 Daten zur Satellitenumlaufbahn, Uhrkorrekturen und den Systemstatus.
Als Nächstes verwenden GNSS-Empfänger die Zeitverzögerung zwischen der Signalübertragung und dem Empfang, um die Entfernung zu berechnen. Durch den Empfang von Signalen von mindestens vier Satelliten ermittelt der Empfänger seine 3D-Position und -Zeit. Dieser Prozess beruht auf einer extrem genauen Zeitmessung und einer konsistenten Signalqualität.
GNSS-Systeme übertragen mehrere Signalarten für verschiedene Benutzer und Leistungsstufen. So überträgt GPS beispielsweise L1 C/A für die zivile Nutzung und L1 P(Y) für das Militär. Modernisierte Signale wie GPS L2C und L5 verbessern die Genauigkeit und Robustheit.
Darüber hinaus überträgt Galileo Open-Service-Signale wie E1 und E5, die hochgenaue Anwendungen unterstützen. Es bietet auch verschlüsselte Dienste für autorisierte Benutzer. GLONASS und BeiDou bieten ähnliche Multi-Signal-Strukturen für unterschiedliche Benutzerbedürfnisse.
Dualfrequenzsignale helfen, ionosphärische Verzögerungen zu korrigieren, eine der Hauptfehlerquellen von GNSS. Sie verbessern auch die Widerstandsfähigkeit gegen Mehrwegeeffekte und Signalstörungen. Die Unterstützung mehrerer Frequenzen ist in der Vermessung, der Luftfahrt und in autonomen Systemen unerlässlich.
Signalstärke, Modulationsart und Codestruktur beeinflussen die Erfassungszeit und die Tracking-Genauigkeit. Die Empfänger müssen sich an Signalschwankungen und Störungen anpassen, um die Leistung aufrechtzuerhalten.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass GNSS-Signale das Fundament satellitengestützter Positionierungssysteme bilden. Sie liefern präzise Zeit- und Standortdaten und unterstützen kritische Anwendungen im Transportwesen, in der Kartierung, der 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-Orbit- und Zeitinformationen nutzen, um die Genauigkeit weiter zu verbessern. PPK ermöglicht die präzise Bestimmung der Position einer lokalen GNSS-Basisstation in einem absoluten globalen Koordinatenreferenzsystem, 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. Multi-Band/Multi-Konstellation) getestet wurden, um optimale Ergebnisse in RTK-, PPP- und PPK-Workflows zu erzielen.