Combination of Space Geodetic Techniques aktiven GNSS-Referenzstationsnetzen im verbauten Gebiet

Enver Hoxhaj

Institut für Geodäsie und Geophysik, Forschungsgruppe Höhere Geodäsie, Technische Universität Wien, 2010
Begutachter: Ao.Univ.Prof. Dipl.-Ing. Dr. Robert Weber

Seit dem Beginn der 90-er Jahre des vorigen Jahrhunderts entwickelte sich die satellitengestützte Positionierung (in erster Linie mittels GPS) zu einer wesentlichen Technik der geodätischen Punktbestimmung. Waren anfänglich noch Aufstellungszeiten von mehreren Stunden und eine adäquate Auswertung der Messdaten im Postprocessing nötig, um eine cm-genaue Lage- und Höhenfestlegung zu erreichen, benötigt man heute im Allgemeinen nur wenige Sekunden um auf Basis von in Echtzeit übermittelten Referenzdaten Phasen-¬Mehrdeutigkeiten mit Hilfe einer im Rover verfügbaren Software zu lösen und dessen Position im cm-Genauigkeitsbereich zu fixieren. Dieser so genannten präzisen Differenztechnik (RTK= Real Time Kinematic Positionierung) wurde durch den zügigen Aufbau von Referenzstationsnetzen in fast allen europäischen Staaten und der Abgabe geeigneter Korrektursignale in Standardformaten (RTCM) durch die Referenzdienstbetreiber zum Durchbruch verholfen.
Für die RTK Positionierung wird der gleichzeitige Empfang von Signalen von mindestens 5 Navigationssatelliten benötigt. Vor allem in abgeschatteten Bereichen (Bebauung, Bewuchs, etc.) kann dieser allerdings nicht immer gewährleistet werden. Die zusätzliche Anmessung von Satelliten des russischen Navigationssystems GLONASS kann hier Abhilfe schaffen, setzt allerdings auch geeignete Hardware (hybride Empfänger auf der Rover- und Referenzseite) als auch anspruchsvollere Algorithmen (Rover-Software) zur Mehrdeutigkeitslösung voraus.
Die vorliegende Arbeit untersucht nach einer ausführlichen Darstellung der heute zugänglichen GN:SS (Global Navigation Saftelite Systems) die Vor- und Nachteile einer auf GPS+GLONASS gestützten Echtzeitpunktbestimmung im Stadtgebiet im Vergleich zu einer ,GPS -alone' Lösung. Es wurden an Stationen mit für das Stadtgebiet typischen Abschattungsszenarien Mehrfachpunktbestimmungen ausgeführt und die Κοοrdinatenlösungen auf deren Genauigkeit, Wiederholbarkeit und Dauer der Fixierung analysiert. Mitunter standen nur 4 oder weniger GPS Satelliten zur Verfügung, ein Problem das mit kombinierten GPS+GLONASS Empfängern zumindest zeitweise überbrückt werden kann. Neben Aussagen zum Multipath -Einfluss auf die Messungen wurden Empfehlungen für die RTK-Positionierung im Stadtgebiet erarbeitet.