Leica Geosystems GPS Basics - Handbuch (Seite 22)

22 GPS Basics -1.0.0de Die Funktionsweise von GPS
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3.3. Differentielle Trägerphasenmessungen
und Lösung der Mehrdeutigkeiten
Differentielle Trägerphasenmessungen
werden hauptsächlich im Vermessungswe-
sen und artverwandten Industriezweigen
verwendet, um relative Positionierungsge-
nauigkeiten von typischerweise 5...50 mm zu
erreichen. Die hierfür eingesetzte Technik
unterscheidet sich von den zuvor beschrie-
benen Verfahren und beinhaltet eine Menge
statistischer Analysen.
Da es sich um eine differentielle Technik
handelt, ist der simultane Einsatz von
mindestens zwei GPS-Empfängern Voraus-
setzung, worin eine Ähnlichkeit zu der in
Abschnitt 3.2. beschriebenen Differentiellen
Code-Messung besteht.
Der Referenzempfänger wird immer auf
einem Punkt mit festgelegten oder bekannten
Koordinaten positioniert. Der bzw. die ande-
ren Empfänger können sich frei bewegen.
Daher werden sie auch Rover-Empfänger
genannt. Die Basislinien zwischen Referenz-
und Roverempfängern werden berechnet.
Grundsätzlich ist die Technik dieselbe wie bei
den zuvor beschriebenen Vorgehensweisen:
es werden die Entfernungen zu vier Satelliten
gemessen und daraus eine Position berech-
net.
Der große Unterschied besteht darin, wie
diese Entfernungen berechnet werden.
3.3.1. Die Trägerphase, C/A- und P-Codes
An dieser Stelle ist es sinnvoll, die verschiedenen Komponenten des GPS-Signals näher zu
definieren.
Die Trägerphase ist die Sinuswelle des L1 oder L2 Signals, das vom Satelliten erzeugt wird.
Der L1 Träger wird mit 1575,42 MHz generiert, der L2 Träger mit 1227,6 MHz.
Der C/A-Code ist der Coarse Acquisition Code (”grober” Code). Er wird der L1 Trägerwelle
mit 1,023 MHz aufmoduliert.
Der P-Code ist der präzise Code, der dem L1 sowohl als auch dem L2 Träger mit 10,23 MHz
aufmoduliert wird. (Siehe hierzu auch das Diagramm in Abschnitt 2.1.)
Was bedeutet Modulation?
Die Trägerwellen sind so konzipiert, daß sie den binären C/A- und P-Code in einem Prozeß
genannt Modulation tragen. Modulation bedeutet, daß die Codes auf die Trägerwelle aufge-
setzt werden. Die Codes sind binäre Codes, was bedeutet, daß sie nur die Werte 1 oder –1
annehmen können. Jedesmal wenn der Wert sich ändert, resultiert daraus eine Änderung in
der Phase der Trägerwelle.
Modulation der Trägerwelle
C/A-Code
Trägerwelle mit
aufmoduliertem
P-Code
P-Code