Leica Geosystems GPS Basics - Handbuch (Seite 15)

15 GPS Basics -1.0.0de Die Funktionsweise von GPS
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a.) Elevation der Satelliten. Signale von
Satelliten mit niedriger Elevation sind stärker
von der ionosphärischen Laufzeitverzöger-
ung betroffen als Satelltensignale mit
größerem Höhenwinkel. Das rührt daher, daß
die Signale von niedrigen Satelliten einen
längeren Weg durch die Atmosphäre
zurücklegen müssen. Das Ausmaß, mit dem die Dichte der Iono-
sphäre zunimmt, variiert mit den Sonnen-
zyklen (mit der Aktivität der Sonnenflecken).
Die Sonnenaktivität erreicht ungefähr alle
11 Jahre ihren Höhepunkt. Der nächste
Höhepunkt wird um das Jahr 2000 erwartet.
Hinzu kommt, daß von Zeit zu Zeit Eruptio-
nen auf der Sonne
(sog. flares)
auftreten, die
ebenfalls einen
Einfluß auf die
Ionosphäre aus-
üben.
Fehler bedingt durch
die Ionosphäre
können unter Ver-
wendung einer der
beiden folgenden
Methoden gemindert
werden:
- Die erste Methode
geht von einer
mittleren Geschwin-
digkeitsreduktion
bedingt durch ionosphärische Effekte aus.
Dieser Korrekturfaktor kann dann auf die
Enfernungsberechnungen angewendet
werden. Zu beachten bleibt, daß von einem
Durchschnittswert ausgegangen wird und
daß der angenommene Durchschnittszu-
stand der Ionosphäre offensichtlich nicht zu
jeder Zeit gegeben ist. Diese Methode ist
daher nicht die optimale Lösung für die
Korrektur ionosphärischer Fehler.
- Die zweite Methode setzt den Gebrauch
von Zwei-Frequenz GPS-Empfängern
voraus. Derartige Empfänger messen die
L1 und L2 Frequenzen des GPS-Signals.
Es ist bekannt, daß, wenn ein Funksignal
die Ionosphäre durchläuft, es um ein Maß
umgekehrt proportional zu seiner eigenen
Frequenz verlangsamt wird. Daher kann
unter Vergleich der Ankunftszeiten der
beiden Signale die Verzögerung genau
eingeschätzt werden. Zu beachten ist hier,
daß dies nur mit Zwei-Frequenz GPS-
Empfängern möglich ist. Die meisten
Empfänger für Navigationszwecke sind
jedoch Ein-Frequenz Empfänger.
c.) Beeinflussung des GPS-Signals
durch die Luftfeuchtigkeit. Ferner kann in
der Atmosphäre enthaltener Wasserdampf
das GPS-Signal beeinflussen. Dieser Effekt,
der eine Verschlechterung der Positionier-
genauigkeit zur Folge hat, kann mittels
atmosphärischer Modelle reduziert werden.
b.) Beeinflussung der Dichte der Iono-
sphäre durch die Sonne. Bei Nacht ist der
Einfluß der Ionosphäre gering. Tagsüber
jedoch vergrößert die Sonne den ionosphäri-
schen Effekt und verlangsamt so das Signal.
Satellit mit hohem
Elevationswinkel
Satellit mit niedrigem
Elevationswinkel