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Von der Komponentenkalibrierung zur Systemanalyse: konsistente Korrekturverfahren von Instrumentenfehlern für Multi-GNSS

Von der Komponentenkalibrierung zur Systemanalyse: konsistente Korrekturverfahren von Instrumentenfehlern für Multi-GNSS

Leitung:  Prof. Dr.-Ing. Steffen Schön
E-Mail:  schoen@ife.uni-hannover.de
Team:  Tobias Kersten
Jahr:  2009
Datum:  31-01-11
Förderung:  BMWI und Deutsches Zentrum für Luft und Raumfahrt (DLR) - 50NA0903
Laufzeit:  2009-2012
Ist abgeschlossen:  ja

Übersicht

In naher Zukunft werden viele Nutzer eine gemeinsame Verwendung meherer globaler Satellitennavigationssysteme (GNSS wie beispielsweise GPS, GLONASS und Galileo) sowie von Satellite-based Augmented Systems (SBAS) anstreben. So ist der Ausbau des SAPOS Dienstes auf GPS/GLONASS in einigen Bundesländern beeits abgeschlossen. die Kombination der Satellitennavigationssysteme erschließt auf der einen Seite neue Anwendungsfelder, auf der anderen Seite kann die Qualität bei bestehenden Anwendungen wesentlich gesteigert werden. Ein Mehrwert, der durch die Kombination entsteht, kann jedoch nur erriecht werden, wenn der Fehlerhaushalt jedes einzelnen GNSS wie auch Abweichungen, die erst durch die Kombination der Systeme auftreten, konsistent beschrieben und fortgeführt werden.

Sind Fehlereinflüsse in der Troposphäre und Ionosphäre sehr ähnlich für alle GNSS, so treten jedoch signifikante Unterschiede im Nutzersegement auf, d.h. im Empfangsequipment bestehend aus Kabel, Antenne und Empfänger. Hier treten frequenz- und signalspezifische Fehler auf, wie z.B. Antennenphasenzentrumsvariationen (PCV). Aufgrund der gegenseitigen Abhängigkeit und Korrelation zwischen den zu bestimmenden Parametern wie Koordinaten und Uhr ist es für die Zukunft unbedingt notwendig, eine konsistente Beschreibung des Fehlerhaushaltes des Gesamtsystems (Antenne - Kabel - Empfänger) der bisherigen separierten und komponentenweisen Betrachtung vorzuziehen.

Ziele des Vorhabens

Gesamtziel des Vorhabens ist die Verbesserung und Erweiterung der Antennenkalibrierung für MULTI-GNSS eingebettet in eine konsistente Betrachtung aller Fehlereinflüsse im Bereich des Nutzersegmentes. Dies beinheltet:

  • Übertragung und Erweiterung der Methodik der Kalibrierung der Antennenphasenzentrumsvariationen auf neue Frequenzen und Satellitennavigationssysteme wie z.B. Galileo
  • Erweiterung für die Bestimmung von elevationsabhängigen Group-Delays für CODE Messungen
  • Bestimmung von Signalstärke-Referenzkurven.

Mit dem am IfE und GEO++ entwickeltem Roboter zur automatischen Kalibrierung von geodätischen Antennen steht eine einzigartige experimentelle Umgebung zur Verfügung, die für Projektarbeiten genutzt wird.