Vergleich - Institut für Kartographie und Geoinformatik

2.1 GPS – Global Positioning System
Abbildung 5: Position Dilution of Precision (PDOP), (Seeber, 2003)
Abhängig von den Fehlereinflüssen auf die Strecken und der Konstellation der Satelliten
sind Genauigkeiten für die Positionsbestimmung von ca. 15 m ohne Korrekturdaten,
ca. 1…3 m mit WAAS/EGNOS Verbesserungen und ca. 1…3 cm bei der Nutzung von
Referenzdiensten (z.B. SAPOS) zu erwarten.
WAAS und EGNOS
Beim nordamerikanischen WAAS-System (Wide Area Augmentation System) und beim
europäischen EGNOS ( European Geostationary Navigation Overlay Service) handelt es
sich um eine Art Differential GPS. Zusammen mit dem japanischen System MSAS (Multi-
Functional Satellite Augmentation System) werden sie als SBAS (Satellite Based
Augmentation Systems) bezeichnet. Alle Systeme wurden vor allem für die
Flugsicherung, speziell für Landeanflüge bei schlechter Sicht, entwickelt, da hier die
Genauigkeit von normalen GPS-Messungen nicht ausreicht und Ausfälle oder eventuelle
Fehler von Satelliten rechtzeitig an den Empfänger übermittelt werden können. Dafür
wurden GPS-Referenzstationen (sogenannte RIMS = Ranging and Integrity Monitor
Stations) aufgebaut, deren Position exakt bekannt sein muss. Diese empfangen beide
GPS-Frequenzen und können so nicht nur die reine Differenz zwischen tatsächlichen und
berechneten Stationskoordinaten berechnen, sondern auch Informationen über den
Einfluss (Laufzeitverzögerung) der Ionosphäre auf das Signal ermitteln. Durch die
Positionsbestimmung über mehr als 4 Satelliten können zusätzlich noch Ausfälle oder
Fehlfunktionen einzelner Satelliten abgeleitet werden. Die Referenzstationen senden
ihre Daten an ein Kontroll-/Rechenzentrum, welches dann Langzeitfehler der
Satellitenpositionen, Kurz- und Langzeitfehler der Satellitenuhren, IONO Korrekturgitter
und Integritätsinformationen errechnet. Besonders wichtig für zivile Nutzer sind die
Streckenkorrekturdaten, welche durch die Signalverzögerung der Ionosphäre zustande
kommen, da diese den größten Einfluss auf die Genauigkeit hat. Mit Hilfe der Daten aller
Stationen kann hierfür ein Ionosphärenmodell (IONO Korrekturgitter) berechnet
werden, dessen Werte an bestimmte geostationäre Satelliten (z.B. INMARSAT 3 –
Satelliten, ARTEMIS) gesendet werden. Diese befinden sich in einer Höhe von 36000 km
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