Vergleich - Institut für Kartographie und Geoinformatik

2.1 GPS – Global Positioning System
Linearkombination von Phasenmessungen (Kombination von L 1 - und L 2 -Messungen) lässt
sich dieser Einfluss jedoch eliminieren.
Die Troposphäre ist ein nicht-dispersiver Teil der Atmosphäre, der sich zwischen der
Erdoberfläche und ca. 9 km Höhe befindet. Sie wird unterteilt in einen sehr genau
modellierbaren trockenen und einen schwerer modellierbaren feuchten Anteil. Der
Einfluss des trockenen Anteils ist ca. 10-mal größer als der des feuchten Anteils und
besonders in äquatorialen Bereichen sehr hoch. Abhängig von der Wellenlänge werden
Signale im GHz-Bereich (GPS-Signale) unterschiedlich stark gebrochen, was eine
Verlangsamung der Ausbreitungsgeschwindigkeit zur Folge hat. Entscheidend für die
Brechung des Signals ist dann vor allem noch die Elevation, unter welcher der jeweilige
Satellit zum Empfänger steht. Je kleiner die Elevation desto größer ist auch der Einfluss
auf die Signalausbreitung (Fermatsches Prinzip Der Weg, den das Licht nimmt, um
von einem Punkt zu einem anderen zu gelangen, ist stets so, dass die benötigte Zeit
minimal ist). Durch gegebene Standardmodelle der Troposphäre kann dieser Einfluss
auch weitestgehend eliminiert werden. (Kahmen, 1997)
b) Multipath
Abbildung 4: Mehrwegsausbreitung, (kowoma, 2007)
Treffen nicht nur Signale, die auf direktem Weg zur Antenne gelangen, sondern bei
ungünstigen Bedingungen auch vom Boden oder anderen Flächen (z.B. Hauswänden)
reflektierte Signale auf die Antenne, entsteht die sogenannte Mehrwegausbreitung
(Multipath), die in Abbildung 4 dargestellt ist. Es entstehen Phasenfehler, aus denen
dann fehlerhafte Entfernungen zu den Satelliten resultieren. Durch spezielle
Abschirmeinrichtungen und/oder durch längere Beobachtungszeiten (ab 30 Minuten)
wird der Effekt vermindert.
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