Kurzfassung
In den letzten Jahren hat sich die präzise Einzelpunktbestimmung (PPP) in Echtzeit zu einer namhaften Technologie für die Positionsbestimmung mit Hilfe von Globalen Navigationssatellitensystemen (GNSS) entwickelt, die heutzutage schon für diverse Anwendungen zum Einsatz kommt. Durch die Kombination undifferenzierter Beobachtungen eines Zweifrequenz GNSS Empfängers mit präziser Satellitenbahn- und Uhrinformationen ermöglicht PPP eine Positionsbestimmung im Zentimeter- bis Dezimeterbereich. Allerdings reichen diese Korrekturen nicht aus um die Mehrdeutigkeiten zu fixieren, weshalb PPP sehr lange Initialisierungszeiten benötigt, um die gewünschte Positionsgenauigkeit zu erreichen. Diese langen Konvergenzzeiten sind in Hinblick auf zahlreiche Anwendungen der größte limitierende Faktor von PPP. Dieser Beitrag soll einen Überblick über das Projekt PPPServe (gefördert durch die österreichische Forschungsförderungsgesellschaft - FFG) geben. Ziel dieses Projektes war die Entwicklung geeigneter Algorithmen für Echtzeit PPP mit dem Schwerpunkt der Mehrdeutigkeitslösung von undifferenzierten Beobachtungen. Dieser Beitrag beschäftigt sich im speziellen mit dem Prozess und den Problemen bei der Berechnung der sogenten wide-lane und narrow-lane Phasenverzögerungen, welche eine Fixierung der Mehrdeutigkeiten in Echtzeit PPP erlauben. Des Weiteren werden die erreichte Genauigkeit und die temporale Stabilität der berechneten Phasenverzögerungen, sowie die Güte der am Rover ermittelten Position an Hand der aktuellsten Resultate diskutiert.

Abstract
In the last years real-time Precise Point Positioning (PPP) became a well-known GNSS positioning technique which is nowadays already used for various applications. Combining precise satellite positions and clock corrections with zero-difference observations from a dual-frequency GNSS receiver PPP is able to provide position solutions at decimeter to centimeter level. However, these corrections are insufficient to fix the ambiguities, which is why PPP still suffers from long initialization periods until the solution converges to the desired accuracy. This long convergence time is one of the most limiting factors of real-time PPP with regard to numerous applications. This contribution shall give an overview on the work performed in the research project PPPServe (funded by the Austrian Research Promotion Agency - FFG), which aimed at the development of appropriate algorithms for real-time PPP with special emphasis on the ambiguity resolution of zero-difference observations. It shall especially deal with the process and obstacles of calculating the so-called wide-lane and narrow-lane phase-delays which allow PPP-base ambiguity fixing in real-time. Furthermore, the achieved quality and the temporal stability of the estimated phase delays as well as the coordinate convergence period and coordinate quality achieved at the rover site will be discussed on basis of the most recent results.

Kurzfassung
Precise Point Positioning (PPP) ist eine moderne Prozessierungstechnik für Globale Satellitennavigationssysteme (GNSS) zur Bestimmung dreidimensionaler Koordinaten auf Basis von Code- und Phasenbeobachtungen einzelner GNSS Empfänger. Um die Positionsgenauigkeit zu steigern, werden sogente präzise Ephemeriden verwendet, die beispielsweise von Analysezentren zur Verfügung gestellt werden. Des Weiteren wird bei PPP eine Vielzahl an zusätzlichen Modellkorrekturen berücksichtigt (Phase Windup, Gezeiten, Instrumentenfehler, etc.), die bei der herkömmlichen relativen Positionierung (z.B. RTK) aufgrund der Differenzbildung zwischen Beobachtungen von mehreren Empfängern herausfallen. Die extern bezogenen Ephemeriden und Korrekturdaten sind in der Regel global gültig und deren Übertragung erfordert im Falle der Echtzeit-Auswertung geringere Datenraten, verglichen mit RTK-Diensten. Dadurch bietet PPP die Möglichkeit zur genauen Positionsbestimmung an Orten, wo kein dichtes Referenzstationsnetz oder auch keine gute mobile Datenverbindung vorhanden ist. Die erhaltenen Positionen, wie auch Troposphären- oder Uhrparameter beziehen sich alleine auf das Datum der verwendeten Ephemeriden. Allerdings ist PPP für Echtzeitanwendungen erst in seiner Anfangsphase, da die dafür notwendigen Korrekturdaten erst seit kurzem in ausreichender Genauigkeit verfügbar sind. Erst 2011 wurde die Übertragung von PPP-spezifischen Korrekturen für Satellitenbahnen und -uhren in RTCM Version 3.1 standardisiert. Mit dieser sogenten State Space Representation (SSR) ist es nun möglich, Koordinaten mit wenigen cm Genauigkeit in Echtzeit zu bestimmen. Allerdings wird für sub-Dezimeter Genauigkeiten immer noch eine Initialisierungsphase von bis zu 30 Minuten benötigt. Diese Konvergenzzeit rührt daher, dass die Ambiguitäten bei PPP üblicherweise nicht auf ganzzahlige Werte fixiert werden können, da deren Schätzung zusätzlich zu den eigentlichen Ambiguitäten noch instrumentelle Fehlerterme beinhaltet, die bei RTK durch die Differenzbildung wegfallen. Die reell-wertigen Anteile der satellitenspezifischen Instrumentenfehler können durch in einer Netzwerklösung berechnete Phasenkorrekturen beseitigt werden. Dieser Beitrag stellt aktuelle Entwicklungen für PPP in Hinblick auf Echtzeitanwendungen sowie dazu laufende Forschungsprojekte in der Arbeitsgruppe Navigation am Institut für Geodäsie der TU Graz vor, die sich unter anderem auch mit der Fixierung von Integer-Ambiguitäten in der PPP-Auswertung beschäftigen. Die Fixierung von Integer-Ambiguitäten würde die Initialisierungsphase der PPP-Auswertung deutlich verkürzen und damit PPP für diverse Anwendungen attraktiver machen.

Abstract
Precise Point Positioning (PPP) is a modern Global Navigational Satellite Systems (GNSS) processing technique that enables the estimation of precise three-dimensional coordinates by means of code and phase measurements from a single GNSS receiver. To enhance the position accuracy so-called precise ephemerides are used, that are freely offered by analysis centers. Further, during PPP processing a lot of additional model corrections have to be considered (phase wind-up, tidal effects, instrumental biases, etc.). These would have cancelled in a relative positioning method (e.g. RTK) as a result of building differences between observations of multiple receivers. Usually, the ephemerides from external sources are globally valid and their transmission in real-time needs lower rates compared to RTK-services. Therefore, PPP offers the possibility of highly precise positioning in areas, where neither a dense reference station network, nor a good mobile data link is available. The resulting positions as well as troposphere or clock parameters are solely referred to the geodetic datum of the ephemerides. Nevertheless, real-time PPP is only in its starting phase, since the necessary correction data are available only for a short time with an adequate accuracy. It was not until 2011, when the transmission of PPP specific corrections for satellite orbits and clocks was standardized in the RTCM document (version 3.1) for the first time. Applying these so-called SSR (State Space Representation) corrections it is finally possible to process coordinates with an accuracy of only few centimeters in real-time. Nevertheless, for sub-decimeter accuracies an initialization phase of up to 30 minutes is necessary. This convergence time arises from the fact that ambiguities within PPP usually cannot be fixed to integer values, as their estimates contain not only the real ambiguities, but also instrumental biases that would have cancelled in RTK as a result of differencing observations. The real-valued parts of these phase biases can only be eliminated by phase corrections calculated in a network solution. This contribution presents the current developments concerning PPP for real-time applications, as well as research projects at the Working Group Navigation of the Institute of Geodesy at the TU Graz, that among others investigate also the fixing of integer ambiguities within PPP processing. The integer ambiguity fixing would shorten the initialization phase of PPP solutions significantly, and make the technique more attractive for many real-time applications.

Kurzfassung
Seit einigen Jahren beschäftigt sich eine Vielzahl von GNSS (Globales Navigationssatellitensystem) Experten und Forschungsgruppen mit dem Thema Precise Point Positioning (PPP). Diese Positionierungstechnik verwendet undifferenzierte Phasen- und Codebeobachtungen in Kombination mit präzisen Orbits und Uhrkorrekturen, um hochgenaue Positionslösungen zu erhalten. Dabei benötigt PPP im Vergleich zu differentiellen und relativen Positionierungstechniken keine Referenzstation, da global gültige Korrekturdaten von diversen Organisationen angeboten werden. Jedoch wird PPP derzeit aufgrund relativ langer Konvergenzzeiten noch selten für Echtzeitanwendungen eingesetzt. Aus diesem Grund wurde 2009 ein Projekt namens RA-PPP (Rapid Precise Point Positioning) gestartet, dessen Hauptaugenmerk auf der Erforschung und Evaluierung neuer Algorithmen und Methoden für PPP lag. Einige Ansätze zur Verringerung der Konvergenzzeit als auch zur Verbesserung der Positionsgenauigkeit wurden untersucht und entwickelt, um schließlich im Rahmen eines PPP Software Clients evaluiert zu werden. Dieser Artikel präsentiert einige Aspekte dieser Projektarbeit sowie den Aufbau und die Ergebnisse der entwickelten Software. Am Ende des Papers wird ein Ausblick auf eine derzeit laufende Echtzeit-Implementierung gegeben.

Abstract
Within the last decade, Precise Point Positioning (PPP) has been discussed by GNSS (Global Navigation Satellite System) experts and research groups all over the world. PPP uses code or phase observations on zero-difference level in combination with precise orbits and clock corrections to achieve highly accurate point coordinates. PPP in comparison to Differential GPS (DGPS) and Real-Time Kinematic (RTK) based techniques has no need for nearby reference stations, since the corrections used for PPP are globally valid. Still, PPP is suffering from long convergence times, which makes it rarely used for real-time applications. Therefore, the project RA-PPP (Rapid Precise Point Positioning) was started in 2009 to conduct detailed investigations on new algorithms for PPP. Several techniques to reduce the convergence time and to increase the accuracies were developed and finally implemented into a PPP client for evaluation purposes. This paper will present the investigations and results of the project, as well as the developed PPP client. Finally, a first glance on a PPP real-time implementation is provided.