Landesamt fŘr Geoinformation und Landentwicklung

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Trends und Entwicklungen

 

SAPOS®

 

Stand

07.2019

Seit 19.07.2019 wird beim Echtzeitdienst HEPS eine weitere Höhentransformation in das neue amtliche Höhenbezugssystem DHHN2016 angeboten.

 

Das LGL setzt dafür seit Jahren ein Verfahren ein, das sowohl modellseitig als auch in der Umsetzung die besten Ergebnisse liefert. Voraussetzung dafür ist allerdings, dass die Empfänger unserer Nutzer die Möglichkeiten des RTCM-Standards bezüglich der Transformationsinformation voll ausschöpfen. Diese Voraussetzung wird von einem Teil der am Markt befindlichen Empfänger derzeit nicht erfüllt, so dass es bei der Nutzung der Transformationsformationen zu Problemen kommen kann, bzw. eine solche Nutzung nicht möglich ist. Aus diesem Grund stellen wir Ihnen nun zusätzlich Höhentransformationsinformationen aus einer alternativen Modellierung zur Verfügung, die Sie bei Bedarf über das Ntrip-Verfahren nutzen können.

 

Seit 20. August 2018 werden SAPOS®-Korrekturen für das europäische Satellitennavigationssystem Galileo bereitgestellt.
Zu beziehen sind die Korrekturdaten über den hochpräzisen Echtzeitdienst SAPOS®-HEPS. Über denselben Datenstrom können auch Korrekturen für die GPS-Frequenzen L2c und L5 empfangen werden.

 


   

Galileo

 

Stand

02.2019

Galileo ist die Bezeichnung des im Aufbau befindlichen europäischen Satellitennavigationssystems, welches im Jahr 2020 den Endausbau erreicht haben soll.

Den Beginn machten zwei Testsatelliten GIOVE A, B sowie vier Orbit-Sicherungs (IOV)-Satelliten.

 

Der Start der ersten zwei voll operativen Satelliten (FOC) fand Ende 2014 statt. Die ursprünglich auf falsche Umlaufbahnen gebrachten Satelliten sollen mittels Bahnkorrekturen mittlerweile Positionen erreicht haben, die eine Verwendung der Satelliten für andere Zwecke möglich machen soll.

 

Seit dem wurden kontinuierlich weitere (FOC) Satelliten in den Orbit geschossen, zuletzt vier Stück am 25.07.2018. Der nächste Start ist für 2020 vorgesehen.

Von den theoretisch nutzbaren 26 Satelliten (IOV+FOC), stehen momentan 22 zur Verfügung.

 

Aktuell sind der offene Dienst (OS), der öffentlich regulierte Dienst (PRS) und der Safety-of-Life (SoL) Dienst nutzbar.

Der Commercial Service (CS) soll ab dem Jahr 2020 verfügar sein. Der kostenpflichtige Dienst wird u.a. ein zusätzliches Signal versenden, was höhere Positionsgenauigkeiten verspricht.

 

Die Galileo Satelliten arbeiten zwar unabhängig von GPS und Glonass, die Systeme sind jedoch miteinander kompatibel.

SAPOS®-Baden-Württemberg stellt neben GPS und GLONASS auch Galileo Korrekturdaten für den hochpräzisen Echtzeitdienst (SAPOS®-HEPS) zur Verfügung.

GALILEO GIOVE

GALILEO Ariane Rakete

GALILEO FOC

 

Bildquelle: www.esa.int

   

GPS

 

Stand

02.2019

 

 

Das amerikanische Global-Positioning-Service (GPS) ist das älteste und bekannteste Satellitennavigationssystem. Es hat sich millionenfach bewährt und wird mit Hilfe der langjährigen Erfahrungen stetig weiter entwickelt.


Es umkreisen 32 Satelliten die Erde, von denen momentan 31 genutzt werden können. Darunter sind sieben Block IIR-M Satelliten (PRN 5, 7, 12, 15, 17, 29, 31). Diese können nicht nur auf der Frequenz L1, sondern auch auf L2 Code (L2c) versenden. Der Code auf L2 soll zudem stärker und sicherer sein als der auf L1, womit eine robustere Bestimmung der Phasenmehrdeutigkeiten (Fixing) ermöglicht wird. Durch den zweiten Code wird dann auch eine bessere Schätzung der Ionosphäre möglich.


Seit 05.02.2016 ist der zwölfte Satellit (PRN 32) des Typs Block II-F (PRN 1, 3, 6, 9, 10, 24, 25, 26, 27, 30) funktionsfähig im Orbit. Neben einer genaueren Atomuhr und einer stärkeren Sendeleistung wird hier auch die dritte zivile Frequenz L5 abgestrahlt. L5 soll neue Berechnungsalgorithmen und dadurch schnellere und bessere Lösungen der Phasenmehrdeutigkeiten, bessere Fehlerkorrekturen (z.B. Ionosphäre) und somit höhere Genauigkeiten ermöglichen.


Als nächste Evolutionsstufe sollen GPS III Satellit gestartet werden, die neben stärkeren Sendeleistungen und genaueren Uhren, zusätzlich einen zweiten, stärkeren Code auf L1 (L1c) abstrahlen werden.


Auf dem Galileo-Mountpoint stellt SAPOS® Baden-Württemberg Korrekturen für die L2c- und L5-Signale bereit.

 

Die Anzahl der Bodenkontrollstationen wurde auf 17 erhöht, um dem Nutzer in Zukunft (wie bei GALILEO) Zuverlässigkeits- und Integritätsaussagen zum GPS-System bereitzustellen. Die Überwachung soll außerdem durch die Einbeziehung geostationärer Satelliten des amerikanischen DGPS-Dienstes WAAS (Wide Area Augmentation System) kontrolliert werden. Damit wäre GPS auf demselben technischen Stand wie das geplante Galileo.


 

Bildquelle: www.gps.gov

 

GPS-IIR-M

GPS-IIF

GPS-III-A

GPS-DeltaIV Rakete
   

GLONASS

 

Stand

02.2019

Das russische Gegenstück zum amerikanischen GPS nennt sich GLONASS (Globalnaja Nawigazionnaja Sputnikowaja Sistema).

Es ist auch militärischen Ursprungs und wird schon seit über 20 Jahren betrieben.

Aufgrund unsicherer politischer Verhältnisse war der Aufbau zwischenzeitlich ins Stocken geraten. Seit den letzten Jahren läuft der Betrieb aber sehr zuverlässig und liefert einen wertvollen Beitrag zur Positionsbestimmung.

Aus diesem Grund stellt SAPOS® Baden-Württemberg bei allen drei Diensten GLONASS-Korrekturdaten zur Verfügung.

 

Zum jetzigen Zeitpunkt sind 26 Satelliten im Orbit, von denen momentan 24 genutzt werden können. Darunter sind schon Satelliten des neuen Typ (K1), der neben den L1-L2-Frequenzen (FDMA) über L3 schon erfolgreich das CDMA-Signal ausstrahlt. Die Interoperabilität mit GPS oder GALILEO wird dadurch vereinfacht.

 

Der letzte neue Satellit wurde am 27.11.18 aktiv in die bestehende Konstellation eingebunden. Dabei kam der bewährte Satellitentyp (M) zum Einsatz.

 

Als nächster großer Schritt soll ein erweiterter Typ (K2) folgen, der neben L3 auch auf L1 und L2 CDMA versendet. Neue Signale auf den Frequenzen von GPS und Galileo sollen die Interoperabilität unterstützen.

GLONASS M-Satellit

GLONASS K1-Satellit

 

Bildquelle: www.glonass-iac.ru/

   

BDS

 

Stand

02.2019

Wenn die Sprache auf Satellitennavigationssysteme kommt, fällt immer öfter auch der Name des chinesischen BDS (BeiDou Navigation Satellite System).

Das während der Testphase "Compass" genannte System, ist seit 2004 auschließlich für regionale Anwendungen über dem Großraum Chinas im Einsatz. Der Ausbau des regionalen Systems wurde Ende 2012 fertiggestellt.

Anfang 2013 wurde mit BeiDou-2 die zweite Phase und Ende 2017 mit BeiDou-3 die dritte Phase eingeleitet. Der Ausbau zum globalen Satellitennavigationssystem noch vor 2020 ist das Ziel. 

 

Die Konstellation beinhaltet geostationäre (GEO) und geosynchrone (IGSO) Satelliten in ca. 36000 km Höhe, die überwiegend den Großraum China abdecken. Für SAPOS®-Nutzer sind in erster Linie die middle earth orbit (MEO) Satelliten in ca. 21500 km Höhe interessant, deren Ausbau stark vorangetrieben wird.

In 2018 wurden allein 16 weitere MEO-Satelliten auf ihre Umlaufbahnen gebracht, zuletzt am 19.11.18. Damit befinden sich aktuell 17 nutzbare MEO-Satelliten im All. Der geplante Endausbau sieht 27 MEO-Satelliten für den weltweiten Einsatz vor.

 

Die Satelliten werden von 14 Bodenstationen, 9 in China und weiteren 5 weltweit, gesteuert und überwacht.

Die drei verwendeten Frequenzen der neuen Satellitengeneration werden an die Signale der bestehenden GNSS angeglichen, sodass kombinierte Nutzungen möglich sind. Die Unterstützung der BDS-Signale durch SAPOS® Baden-Württemberg ist geplant, aber zeitlich noch nicht absehbar !

BeiDou Raketenstart

  BeiDou-2

 

Bildquelle: www.beidou.gov.cn