DGPS

DGPS

Die aktuell erreichbare Positionsgenauigkeit von GPS liegt, wie bereits schon erwähnt, bei ca. 15m. Eine Erhöhung der Genauigkeit auf unter 5 m kann derzeit nur durch Einsatz von Differential-GPS (DGPS) erreicht werden. Hierbei errechnet eine exakte  vermessene Referenzstation mittels GPS ihre Position und erzeugt dann aus der errechneten Position und der bekannten Position Korrekturdaten. Diese werden dann beispielsweise via Funk (Radiosignale) an die Benutzer im näheren Umfeld der Referenzstation gesendet. Wichtig beim DGPS-Verfahren ist der Abstand zwischen der Referenzstation und dem Nutzer. Je größer die Entfernung, desto größer wird der Positionsfehler.
Prinzipiell können bei der Übertragung der Korrekturdaten drei Varianten unterschieden werden:


•    Übertragung des Positionsfehlers
Bei dieser Variante  wird die Differenz zwischen bekannter und berechneter Position an den Nutzer übermittelt. Vorteil dieser Variante ist die geringe Datenmenge, welche übertragen werden muss.  Nachteil dieser Variante ist, dass die berechneten Korrekturdaten nur für die jeweilige Satellitenkonstellation gültig sind, welche die Referenzstation zur Positionsberechnung verwendet hat.


•    Übertragung korrigierter Schrägentfernungen
Hierbei werden Korrekturdaten für Schrägentfernungen zu einzelnen Satelliten bestimmt und an den Nutzer übermittelt. Nachteilig an dieser Variante ist die steigende Datenrate. Außerdem muss die Referenzstation über eine hochgenau Uhr verfügen.


•    Übertragung aller Rohdaten
Bei dieser Variante werden alle Rohdaten (Laufzeit, Phase, Dopplerverschiebung), welche in der Referenzstation gemessen werden an den Nutzer übertragen.  Die Verarbeitung findet dann auf der Seite des Benutzers statt. Hierbei werden die größten Genauigkeiten erzielt. Allerdings ist die zu übertragende Datenmenge sehr groß.


Sollen Genauigkeiten im Millimeter-Bereich erreicht werden, wie dies im Vermessungswesen erforderlich ist, so ist dies bislang nur durch Einsatz von DGPS möglich, da hierbei auch die lokalen Effekte der Troposphäre mittels Bereitstellung geeigneter Korrekturdaten kompensiert werden müssen. Zu nennen ist in diesem Zusammenhang der Satellitenpositionierungsdienst (SAPOS) der deutschen Landesvermessung. Die Grundlage dieses Dienstes bildet ein Netz von permanent betriebenen GPS-Referenzstationen.


In Fahrzeugen können zusätzlich Odometrie-Daten wie Geschwindigkeit und Beschleunigung verwertet werden, um die Positionierung robuster zu machen, d.h. um einen Abriss der Sichtverbindung zu GPS-Satelliten zumindest zeitweise zu kompensieren (z.B. in einem Tunnel). Dies erfordert derzeit noch fest eingebaute Navigationssysteme.


Quelle: Skript Navigation I (Beyer/Wigger) TU Darmstadt