Kurzfassung
Diese Studie untersucht den Einsatz eines Smartphones mit Zweifrequenz-GNSS-Empfänger im Vermessungswesen. Es werden Messungen mit dem Pixel 5 des Herstellers Google LLC vorgenommen. Die Auswertung der aufgezeichneten Satellitendaten erfolgt im Post Processing mit Positionierungsmethoden, welche auf Code- und Phasenbeobachtungen basieren. Die zu erzielenden Genauigkeiten stehen hierbei im Vordergrund. Es konnte gezeigt werden, dass das Pixel 5, obwohl es die Aufzeichnung von Satellitendaten auf zwei Frequenzbändern ermöglicht, nur eingeschränkt in der praktischen Vermessung eingesetzt werden kann, da es die hier geforderten Genauigkeiten im Zentimeterbereich nicht erfüllt. Die niedrige Qualität der Messdaten ist problematisch, weswegen Lösungen über zwei Frequenzbänder und auf Basis von Phasenbeobachtungen nur bedingt möglich sind. Dennoch können mit dem Smartphone bei langen Beobachtungszeiten Ergebnisse mit einer Genauigkeit von unter einem halben Meter erzielt werden. Das Pixel 5 kann für Anwendungen mit niedrigeren Genauigkeitsansprüchen, wie beispielsweise zur Datenerfassung für Geoinformationssysteme, verwendet werden.

Abstract
The study examines the application of a smartphone with dual-frequency GNSS receiver in surveying. Measurements have been carried out with the Pixel 5 from the manufacturer Google LLC. The recorded satellite data is evaluated in post processing with positioning methods based on code and phase observations. The focus here is led on the accuracy to be achieved. It could be shown that the Pixel 5, although it enables the recording of satellite data on two frequency bands, can only be used to a limited extent in practical surveying tasks because it does not meet the accuracy requirements in the centimeter range. The low quality of the measurement data is problematic, which is why solutions over two frequency bands and based on phase observations are only possible to a limited extent. Nevertheless, with long observation times, results with an accuracy of less than half a meter can be achieved with the smartphone. The Pixel 5 can be used for applications with lower accuracy requirements such as data acquisition for geographic information systems.

Kurzfassung
Ein campusweites Positionierungs- und Navigationssystem für die TU Wien soll durch die Nutzung von WLAN-Signalen und der Positionierungsmethode Fingerprinting realisiert werden. Ziel dieser Studie ist es daher die Verfügbarkeit, Leistungsfähigkeit und Nutzbarkeit von WLAN in ausgewählten Bereichen zu untersuchen. Für diesen Zweck wurden die WLAN-Signalstärken am Karlsplatz, im Freihaus-Bürogebäude sowie in der Universitätsbibliothek unter realen Bedingungen gemessen. Die Messungen wurden dabei statisch, kinematisch und im Stop-and-Go Modus mit sechs verschiedenen Smartphones durchgeführt. Für das Fingerprinting wurde ein probabilistischer Ansatz basierend auf der Berechnung der Mahalanobis-Distanz gewählt. Es hat sich gezeigt, dass die eingesetzten Smartphones die Signalstärken unterschiedlich stark empfangen, weshalb für jedes Smartphone eine Kalibrierung mit einem multivariaten linearen Regressionsmodell durchgeführt wurde. Damit konnte die geräteabhängige Empfangsempfindlichkeit weitgehend ausgeglichen werden, wodurch sich keine großen Unterschiede bei den verschiedenen Smartphones bezüglich der erreichten Genauigkeiten bei den statischen und Stop-and-Go Messungen ergaben. Mit Hilfe einer zusätzlichen Langzeitmessung wurden die Schwankungen der WLAN-Signale analysiert. Diese zeigten große zeitliche Variationen in einem Bereich von bis zu ±5 dBm tagsüber und auch hohes Signalrauschen. Die Analyse der Trainingsmessungen zeigte, dass genügend stabile WLAN-Signale campusweit für die Positionierung mittels Fingerprinting vorhanden sind. Die ermittelten Abweichungen der berechneten Positionen zu den Sollwerten in der Positionierungsphase lagen im Freihaus-Gebäude bei 1,5 bis 3 m. Die mit normaler Schrittgeschwindigkeit abgegangenen Trajektorien konnten damit gut rekonstruiert werden. Eine signifikante Abhängigkeit der Ergebnisse vom Smartphone zeigt sich jedoch bei den kinematischen Messungen durch die unterschiedliche Dauer eines gesamten WLAN Scans. Diese lag durchschnittlich im Bereich von 2,5 bis 4,1 s und kann damit zu unterschiedlichen Genauigkeiten für die kinematische Positionierung je nach verwendetem Endgerät führen, da bei einer längeren Scandauer weniger Messwerte entlang der Trajektorie für eine Interpolation zur Verfügung stehen.

Abstract
A positioning and navigation system based on Wi-Fi signals using fingerprinting for localization shall be developed for the whole University campus of TU Wien. Thus, the major aim of this study is the investigation of the availability, performance and usability of Wi-Fi in selected areas of the University. For this purpose, Wi-Fi signal strengths of the surrounding access points were measured in front of the main building of the University, in the library and in a large multi-storey office building called Freihaus under real conditions. The measurements were carried out in static, kinematic and stop-and-go mode with six different smartphones. A probabilistic fingerprinting approach based on the calculation of the Mahalanobis distance was applied. It was seen that a calibration with a multivariate linear regression model has to be carried out for each smartphone due to the device-dependent reception sensitivity. Using such a model, this device dependency could be reduced to a minimum and similar positioning accuracies for the static and stop-and-go measurements were obtained. With the help of an additional long-term observation, the fluctuations of the Wi-Fi signals were analysed. These observations showed that fluctuations of up to ±5 dBm during the day can occur, at night the signals are much more stable. The analysis of the system training measurements showed that there are sufficiently stable signals available everywhere on the campus to carry out a position determination using Wi-Fi fingerprinting. The resulting deviations from the ground truth in the positioning phase were in the range of 1.5 to 3 m in the Freihaus office building. The trajectories of the user walking with usual speed could be reconstructed well. A significant dependence of the results in the kinematic mode, however, is caused by the duration of a single Wi-Fi scan. The durations were in the range of 2.5 to 4.1 s depending on the used smartphone. This can result in different accuracies for kinematic positioning since fewer measurements along the trajectories for interpolation are available for a device with longer scan duration.

Kurzfassung
Mithilfe von kompakten GPS Empfängern, die wir in unseren Smartphones finden, ist die Navigation von A nach B sehr einfach geworden. Im urbanen Raum und in Gebäuden ist die Positionierung jedoch oft nicht ausreichend genau oder gar nicht möglich, da die Positionsbestimmung per GPS ungenauer wird, wenn das Signal gestreut, reflektiert oder abgeschwächt wird. Neben GPS verfügen Smartphones auch über andere Bauteile, wie z.B. Bewegungssensoren, Magnetfeldsensor und WLAN-Modul, die zur Ortsbestimmung herangezogen werden können. Das Ziel unserer Forschung war es, die Daten dieser Komponenten zu kombinieren und dadurch die Genauigkeit der Positionierung sowohl im Outdoor- als auch im Indoor-Bereich zu verbessern. Die Grundidee des neuen Ansatzs ist, entscheidende Wegpunkte entlang der Trajektorie intelligent zu wählen und das Passieren dieser mithilfe des WLAN-Moduls zu erkennen und Positionsveränderungen dazwischen mithilfe des Bewegungssensors und des digitalen Kompasses zu ermitteln. Bei unseren Untersuchungen konnten durch die Kombination der Sensoren und Module die Positionen in den Testläufen in kombinierten Indoor- und Outdoor-Gebieten im Mittel auf 2,0 m genau bestimmt werden, während die Abweichung der mittels GPS ermittelten Koordinaten bei 16,7 m lag, sofern GPS überhaupt verfügbar war.

Abstract
Navigation from a start point A to a destination B has become an easy task due to the integration of compact GPS receivers in our smartphones. Nevertheless, in urban areas and in buildings GPS positions are often not accurate enough or even cannot be obtained at all because of the fact that GPS signals are attenuated, reflected or weakened. Besides GPS, smartphones have other in-built sensors, such as inertial sensors (accelerometers and gyroscopes), and modules for data communication, such as Wi-Fi, which can additionally be used for positioning. The aim of our research is to combine the data of these components and to improve thereby the accuracy of localization in outdoor as well as indoor environments. The basic idea is to choose waypoints along the trajectory intelligently while navigating and to determine position changes in between with the help of the inertial sensors and the digital compass. In our investigation and tests we could achieve positioning accuracy of around 2.0 m on average for combined localization, while the deviations of the coordinates obtained from GPS laid within a range of 16.7 m only if GPS was available at all.

Kurzfassung
Immer häufiger werden heute low-cost GNSS-Empfänger für viele Navigations- und Vermessungsanwendungen im Wald verwendet. Typische Anwendungen sind die Navigation von Traktoren und anderen Forstmaschinen, Katasteraufgaben, sowie die Bestimmung von förderungswürdigen Flächen für Förderungsprogramme der EU. Sehr oft werden hier High-Sensitivity GPS (HS-GPS) Empfänger verwendet, da sie auch unter schlechten Empfangsbedingungen eine hohe Verfügbarkeit aufweisen und Positionslösungen berechnen können. Diese Studie untersucht die Möglichkeiten der Verwendung und die erreichbaren Genauigkeiten eines HS-GPS Empfängers im Wald. Um die Einflüsse von Art, Alter und Höhe zu untersuchen, wurden mehrere Testgebiete in Nadel-, Laub- und Jungwald bestimmt. Im Winter, Sommer und Herbst wurden Messungen über mindestens zwei Tage an zehn vorher bestimmten Messpunkten durchgeführt. Dadurch konnten in den Auswertungen der Einfluss der vorherrschenden Baumart, Baumhöhe und der saisonal bedingten Änderungen des Blätterdaches bestimmt werden. In dieser Testreihe funktionierte der HS-GPS Empfänger zufriedenstellend und auch die statische Positionsbestimmung erwies sich als einsetzbar für die betrachteten Anwendungen. Statische Codemessungen zeigten eine mittlere Lageabweichung von wenigen dm bis zu 2 m mit einer Standardabweichung von rund 8 m abhängig von der Jahreszeit und Beobachtungslänge. Werden Trägerphasenlösungen im Zuge einer Basislinienmessung zu einer Referenzstation bestimmt, ist eine deutliche Verschlechterung der Signalqualität festzustellen. Durch robuste Schätzverfahren kann der Einfluss grober Fehler effektiv reduziert werden. Relative Einfrequenzmessungen mit robusten Fehlerdetektion führt zu einem Median von unter 10 cm mit einem Quartilabstand von rund 3 m.

Abstract
For many precise navigation and surveying applications in forests, such as the navigation of tractors, harvesters and forest machines, as well as static cadastral surveys or the determination of the size of agricultural land for European Union funding, the use of low-cost GNSS receivers has become increasingly popular. High Sensitivity GPS (HS-GPS) receivers are frequently employed for these tasks because they provide higher availability and good performance even under unfavourable satellite visibility conditions. This study investigates the practicability of the usage and the achievable quality of a certain low-cost HS-GPS receiver under forest canopy in such types of applications. Different test areas in deciduous, coniferous and young forests representing variations of kind, age and form of trees were selected. Long-term observations in summer, winter and autumn over at least two days at ten selected test points were carried out. Hence, several tests under varying states of foliation could be evaluated which clearly show the influence of the type of forest, tree height and foliage moisture as a matter of the season. It was found that the performance of a HS-GPS receiver is acceptable and static single point positioning generally performs well for the above mentioned applications. For static code measurements the mean horizontal deviations range from few dm up to 2 m with a standard deviation of around 8 m depending on season and length of the observation time. In the case of carrier phase solutions from baseline observations to a virtual reference station, however, a significant reduction of signal quality is seen. Using robust estimation, the influence of outliers could be efficiently reduced. Single frequency relative positioning with robust estimation then yielded a median deviation of less than 10 cm with an interquartile range (IQR) of around 3 m.

Kurzfassung
Der Einsatz von Navigationssystemen hat vor allem im letzten Jahrzehnt sehr stark an Popularität gewonnen. Autofahrer vertrauen immer mehr auf die Führungsanweisungen von Autonavigationssystemen und auch Fußgänger nutzen moderne, mobile Systeme. Die meisten am Markt befindlichen Systeme können jedoch nur im Freien genutzt werden, da sie im wesentlichen auf satellitengestützter Positionierung beruhen und die Positionsbestimmung in komplexen Gebäuden vernachlässigt wird. Zur Positionierung in Gebäuden wurden in den letzten Jahren eigene Systeme entwickelt, die z.B. Infrarot, Ultraschall oder Radiosignale sowie digitale Kameras nutzen. Sie stehen jedoch zur Lokalisierung von Personen und Objekten in komplexen, öffentlichen Bürogebäuden und anderen wichtigen Einrichtungen (wie Einkaufszentren, Bahnhöfen, Flughäfen, usw.) kaum zur Verfügung und einige dieser Systeme erfüllen im Hinblick auf die hohen Kosten für die notwendige Installation von Sensoren im Gebäude kaum die Erwartungen der Nutzer. Eine Strategie zur Reduzierung der notwendigen Installationskosten besteht darin, bereits im GebäudevorhandeneInfrastruktur, wie z.B.Wireless LocalAreaNetworks (WLAN), zurPositionierungzu nutzen. Ein solches Positionierungssystem steht nun in unserem Bürogebäude der Technischen Universität Wien zur Verfügung und kann zur Lokalisierung von Nutzern mit einem mobilen, WLAN-fähigen Notebook oder Pocket-PC verwendet werden. Mit diesem System kann man einen Nutzer mit einer durchschnittlichen Genauigkeit von ± 1 bis 4 m positionieren, womit man in der Regel in der Lage ist, den Büroraum anzugeben, in dem sich der Nutzer gerade befindet, bzw. eine kontinuierliche Positionsbestimmung und Zielführung bei einem sich bewegenden Nutzer durchzuführen. Zusätzlich wird nun der Einsatz der Radio Frequency Identification (RFID) Technologie zur Positionierung in Gebäuden und städtischen Umfeld untersucht, wobei die RFID-Tags an ausgewählten, bekannten Punkten, den sog. Active Landmarks, angebracht werden. Der Nutzer kann dann mit Hilfe einer zellbasierten Positionierungsmethode lokalisiert werden, wenn er sich im Empfangsbereich von einem RFID-Tag befindet und ein RFID Lesegerät (z.B. in PC-Kartenformat) verwendet. Zur Zeit bereiten wir die Installation eines solchen Positionierungssystems in unserem Bürogebäude und der umliegenden, urbanen Umgebung vor. Weiters soll in Zukunft eine Kombination mit WLAN und der Koppelnavigation untersucht und verwirklicht werden.

Abstract
Within the last decade navigation systems have become popular. Vehicle drivers have started to trust in the information provided by car navigation systems and even pedestrians are gaining interest in reliable guiding instructions. Most of the available systems on the market, however, are limited to outdoor areas, whereas way-finding within buildings has mostly been neglected so far as location systems are rarely available indoors. In a conducted performance analysis of indoor location systems could be also seen that the user has to expect high costs in using some of these systems (e.g. using infrared and ultrasonic signals) as an installation of a large number of sensors is required in the building. One approach to reduce costs is the use of already available wireless infrastructure such as Wireless Local Area Networks (WLAN). Such a positioning system has been installed in an office building of the Vienna University of Technology and can be employed for location determination of user’s which are equipped with a WLAN enabled mobile device. In addition, the use of Radio Frequency Identification (RFID) tags at selected known points, so-called active landmarks, is currently investigated. Then the user can be located using cell-based positioning if he is in the read range of such a tag. Currently the deployment of such a concept in our office building and in the surrounding outdoor environment is investigated. Furthermore a combination with WLAN and dead reckoning shall be performed in the near future to provide continuous position determination of a user.

Kurzfassung
In den letzten Jahren wurden neue Positionierungsverfahren entwickelt, die in vermehrten Ausmaß in modernen Navigationssystemen zur Unterstützung von satellitengestützten Navigationsverfahren (GNSS) und der weit verbreiteten Koppelnavigation zum Einsatz kommen. Dabei liefern diese Methoden unterschiedliche Genauigkeiten für die Ortsbestimmung. Ihre Integration in moderne intelligente Navigationssysteme führt zu einer erheblichen Leistungssteigerung für die Positionsbestimmung in Gebieten mit schlechter Satellitenverfügbarkeit (z.B. im Stadtgebiet, Übergang in Gebäude und andere abgeschattete Gebiete, etc.). In diesem Beitrag werden diese Positionierungsverfahren kurz vorgestellt und beschrieben. Diese Positionierungsverfahren bilden auch die Basis für viele ortsbezogene Dienste, die sog. Location Based Services (LBS).

Abstract
In the last years new positioning methods have been developed which can be employed in modern intelligent navigation systems for augmentation of satellite positioning (GNSS) and dead reckoning (DR). These methods deliver different levels of positioning accuracies for the location determination. Due to their integration in modern intelligent navigation systems a high increase in performance for areas with bad satellite visibility (e.g. in urban canyons, transition from outdoor to indoor) can be achieved. The positioning methods can also be employed in location-based services (LBS).

Kurzfassung
Unter Location Based Services (LBS) werden Dienste der Mobilfunkbetreiber verstanden, die im Zusammenhang mit einer kontinuierlichen Positionierung von Mobiltelefonen stehen. Dadurch entsteht die Möglichkeit, viele neue Dienste, die eine Positionierung und einen kontinuierlichen Orstbezug erfordern, anzubieten, wie z.B. die Navigation und Zielführung mit mobilen Stadtführern am Mobiltelefon und die Abfrage und Ortsbestimmung von nächstgelegenen Serviceeinrichtungen wie z.B. Geschäfte, Hotels, Restaurants, usw. Aufgrund dieser Möglichkeiten entstand die Idee, die LBS auch als zusätzliche Positionierungsmethode in moderne Navigationssysteme zu integrieren, um eine höhere Zuverlässigkeit für die kontinuierliche Positionsbestimmung zu erreichen. Da die absolute Positionierung in den meisten Navigationssystemen auf GPS basiert, erscheint vor allem im Stadtgebiet die Einbeziehung einer alternativen Positionierungsmethode als sinnvoll. In einer Pilotstudie im Rahmen eines internationalen Forschungsprojektes wurde die Integration der LBS in modernen Fahrzeugnavigations- und Verkehrsleitsysteme untersucht und anhand von Simulationsrechnungen getestet. In diesem Beitrag werden vorerst die grundlegenden Prinzipien der Positionierung mit Mobiltelefonen vorgestellt, um im Anschluss das Genauigkeitspotential und die Leistungsfähigkeit näher zu untersuchen sowie deren Integration in Navigationssystem zu testen.

Abstract
Location Based Services are new services offered by cellular or mobile phone network providers enabling a wide range of wireless applications that utilise location information. The services deliver information about the geographic location of mobile telecommunications devices (e.g. cellular or mobile phones). Examples for such services include mobile city guides, location dependent enquires in yellow pages or other directories, etc. Due to their potential for continuous position determination an integration of LBS services into modern navigation systems seems to be feasible. As in most navigation systems the absolute position determination is based on the use of GPS, an integration of an additional position service would improve the reliability of continuous position determination. In a case study conducted in an international research project the integration of LBS into intelligent vehicle navigation and transport systems was investigated using simulation calculations. Starting from a discussion of the principles of wireless location techniques, the performance and achievable positioning accuracies of wireless location methods are described and their integration in navigation system is discussed in this paper.

Kurzfassung
Als Grundlage für topographische Vermessungen musste ein trassennahes Festpunktfeld entlang einer bestehenden, rund 360 km langen Eisenbahnlinie in Algerien für deren Ausbau und Neutrassierung entworfen und angelegt werden. Dabei war gefordert, dass vorerst Netzpunkte in Punktabständen von rund 1 km entlang der Trasse durch GPS-Messungen geschaffen werden. Ausgehend von den Projektspezifikationen werden in diesem Beitrag die Erstellung des Netzentwurfs und die Wahl der Messstrategie sowie die Ergebnisse der Auswertungen der GPS Messungen beschrieben.

Abstract
For topographical surveys in the planning stage, a network of control points along a 360 km long railway line in Algeria had to be established using GPS measurements. The survey network with an average point distances of about 1 km is required for the redevelopment and realignment of the railway line. Starting from the project specifications, the network design and the observation strategy as well as the post processing results of the GPS observations are presented in this paper.

Kurzfassung
Aus wirtschaftlichen Gründen werden in letzter Zeit GPS-Echtzeitsysteme (RTK-Systeme) vermehrt für topographische Geländeaufnahmen und herkömmliche Vermessungsaufgaben eingesetzt. Aus früheren statischen GPS-Meßkampagnen ist jedoch bekannt, daß elektromagnetische Störquellen, wie z.B. Hochspannungsleitungen oder Sendeanlagen, die GPS-Meßergebnisse gelegentlich beeinflussen. Daher wurden genauere Untersuchungen des Verhaltens von RTK-Systemen in elektromagnetisch sensiblen Bereichen vorgenommen. Die Ergebnisse dieser Untersuchungen werden in dieser Arbeit präsentiert.

Abstract
Mainly for economic reasons real-time kinematic (RTK) GPS systems are now used commonly for topographic surveys and conventional surveying tasks. However, from static GPS surveys it was known that their performance in elektromagnetic sensitive areas, e.g. near power transmission lines or transmitting stations, can cause problems. Therefor the performance of RTK systems in these areas was analysed in detail. The results of this investigation are presented in this paper.

Kurzfassung
Nicht verfügbar

Abstract
Nicht verfügbar