Kurzfassung
Eine wesentliche Funktion von Smartphones, die von vielen Applikationen genutzt wird, ist die geräteinterne Positionsbestimmung. Seit der Veröffentlichung von Android 7 können wir nicht nur auf diese vom Gerät intern berechnete Position, sondern auch auf die eigentlichen GNSS-Messungen von Android-Smartphones zugreifen. Dies erlaubt es zum Beispiel, die Position des Smartphones mit eigenen Korrekturdaten und Algorithmen zu berechnen. Hierfür hat sich Precise Point Positioning als ausgezeichneter Ansatz erwiesen und seit Jänner 2023 liefert der Galileo High Accuracy Service geeignete Korrekturen. Unter guten Bedingungen können mit modernen Smartphones nach einer Konvergenzzeit von rund zwei Minuten Genauigkeiten im Dezimeter-Bereich erreicht werden.

Abstract
An essential function of smartphones used by many applications is the devices internal positioning. Since the release of Android 7, we have been able to access not only the position calculated internally by the device but also the actual GNSS measurements of Android smartphones. This new option allows us, for example, to calculate the users position using our own correction data and algorithms. Precise Point Positioning has proven to be an excellent approach for this, and the Galileo High Accuracy Service provides suitable corrections. Under good conditions, accuracies in the decimeter range can be achieved after a convergence time of around two minutes.

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
Die GNSS - Systeme GALILEO (EU) und BEIDOU (China) befinden sich in der finalen Phase ihres Vollausbaues (Full Operational Capability – FOC), welcher für das Jahr 2020 geplant ist. Gemeinsam mit den bekannten Systemen GPS (USA) und GLONASS (Russland) wird in absehbarer Zeit ein „Multi GNSS – System“ für sämtliche PNT – Anwendungen (Positioning, Navigation and Timing) zur Verfügung stehen. Das BEV trug mit seinem GNSS-Echtzeitpositionierungsservice APOS (Austrian Positioning Service) diesem Umstand bereits seit geraumer Zeit Rechnung indem 2016 mit den ersten Anschaffungen begonnen wurde und heuer, im May 2019, der Umstieg auf „Multi GNSS“ (GPS, GLONASS, GALILEO) abgeschlossen werden konnte.

Abstract
The GNSS GALILEO (EU) und BeiDou (China) are in their final phase to reach their Full Operational Capability (FOC) by 2020. In combination with GPS and GLONASS they will build the so called „Multi GNSS“ for all Positioning, Navigation and Timing (PNT) - applications. The Austrian Federal Office of Metrology and Surveying (BEV) with its GNSS Real Time Service APOS (Austrian Positioning Service) have been adressed this issue since 2016 procuring essential equipment to be ready for the switch to „Multi GNSS“ (GPS, GLONASS, GALILEO) in May 2019.

Kurzfassung
Verglichen mit der Punktaufnahme mittels Theodolit oder Tachymeter stehen die sogenten modernen Raumtechniken wie SLR, VLBI, GNSS und DORIS den Geodäten erst vergleichsweise kurz zur Verfügung. Unter diesen Techniken hat vor allem die satellitengestützte Punkt- und Zeitbestimmung mittels GPS/GLONASS nicht nur die geodätischen Aufnahmeverfahren revolutioniert, sondern inzwischen alle Bereiche unseres täglichen Lebens erfasst. In jüngster Zeit konnte zudem durch Modernisierung bestehender und dem Aufbau neuer globaler Satellitennavigationssysteme (Galileo, Beidou) die Zahl der unterstützten Applikationen weiter gesteigert werden. Moderne High-end als auch Low-end Sensoren unterstützen den Empfang von zumindest zwei Systemen und in diesem Sinne ist heute auch der Begriff der GNSS-Positionierung (anstelle GPS) mehr als gerechtfertigt. Der vorliegende Artikel basiert auf den Vortragsunterlagen des Autors zur Verleihung der Friedrich-Hopfner Medaille im Oktober 2018. Er soll einerseits die heute von GNSS gebotenen Möglichkeiten zur Positionierung und des Geomonitorings mittels GNSS an Hand weniger Beispiele beleuchten und damit auch die rasante Entwicklung verglichen mit den Anfängen von GPS vor ca. 30 Jahren dokumentieren. Im Anschluss soll ein Ausblick auf die absehbaren GNSS-Entwicklungen, aber auch Risiken im kommenden Jahrzehnt gewagt werden. Darauf aufbauend werden mögliche weitere Applikationen, die noch vor wenigen Jahren undenkbar erschienen, diskutiert.

Abstract
In contrast to long time established point positioning methods by means of theodolites and tachymeters the so-called modern space techniques like SLR, VLBI, GNSS and DORIS are available for a comparatively short time. Within the space techniques especially the GPS/GLONASS based point-positioning and time determination has revolutionized not only geodesy but all domains of daily live. Recently, the modernization of existing satellite navigation systems as well as the built-up of new systems like Galileo and Beidou have increased the number of supported applications dramatically. Modern high-end GNSS sensors are able to track at least two or even more systems at various frequencies. This manuscript is based on the author‘s presentation slides commemorating the Friedrich Hopfner Award in October 2018. The manuscript shall discuss by means of a few examples the potential of current GNSS in terms of positioning and geomonitoring and will also briefly highlight the rapid development of this technique over the past 30 years. Subsequently, a forecast on medium-term GNSS developments and also risks shall be dared. Finally, feasible GNSS applications, which seemed to be impossible even a few years ago, shall be listed.

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.