Glossar

Autonome Positionierung

Die ungenaueste Form der Positionierung, die ein GPS-Empfänger erzeugen kann.

Die Positionsbestimmung wird berechnet in Echtzeit allein aus Satellitendaten. Autonome Positionen sind im Allgemeinen bis auf 10 Meter genau.

Die Basisstation

Eine Basisstation besteht aus einer GPS-Antenne und einem GPS-Empfänger, die sich an einem bekannten Standort befinden, und zwar um Daten für die Differentialkorrektur zu sammeln. Die Basisdaten müssen zur gleichen Zeit gesammelt werden wie Sie Daten mit einer GPS-Rover-Einheit sammeln. Eine Basisstation kann eine permanente Installation sein, die Basisdaten sammelt Daten zur Bereitstellung für mehrere Benutzer oder eine Rover-Einheit, die Sie vorübergehend auf bekannten Koordinaten orten für die Dauer eines bestimmten Projekts oder einer Datenerfassungssitzung.

Trägerphase

Die Differenz zwischen dem Trägersignal, das durch den internen Oszillator eines wandernden GPS-Empfängers erzeugt wird und das von einem bestimmten GPS-Satelliten ausgestrahlte Trägersignal.

Coarse/Acquisition (C/A) Code

Ein pseudozufälliger Rauschcode (PRN), der auf ein L1-Signal moduliert wird und dem GPS-Empfänger hilft, die Entfernung von jedem Satelliten zu berechnen. Insbesondere wird die Differenz zwischen dem von der GPS-Rover-Software erzeugten Pseudozufallszahlcode und dem vom Satelliten eingehenden Pseudozufallszahlcode verwendet, um schnell die Entfernung zu einem Satelliten und damit Ihre Position zu berechnen.

CORS (Kontinuierlich arbeitende Referenz) Station

Ein Netzwerk von GPS-Basisstationen, das von der National Geodetic

Umfrage zum Zweck der Bereitstellung von GPS-Referenzdaten, um Endbenutzern die Möglichkeit zu geben, eine nachverarbeitete differentielle Korrektur von GPS-Daten durchzuführen, die mit Roving-Empfängern gesammelt wurden. Referenzdaten werden in der Regel durch direktes Herunterladen aus dem Internet erfasst.

Daten-Wörterbuch

Ein Begriff, der zur Beschreibung des Schemas oder der Struktur verwendet wird, die die Beziehung zwischen den Merkmalen und ihren beschreibenden Attributen definiert, die mit einem professionellen GPS-Empfänger im Feld lokalisiert werden. Diese Beschreibung umfasst in der Regel Merkmalsname(n), Datentypklassifizierung (Punkt, Linie oder Fläche), Attributnamen, Attributtypen und Attributwerte. Nachdem ein Datenwörterbuch auf einem PC erstellt wurde, wird es an einen GPS-Datenlogger übertragen und bei der Datenerfassung im Feld verwendet.

Daten-Meldung

Eine im GPS-Signal enthaltene Nachricht, die den Standort eines Satelliten, die Uhrzeitkorrektur und den Gesundheitszustand meldet.

Sie enthält Informationen über den Zustand anderer Satelliten und ihre ungefähre Position.

Datum

Ein Datum ist ein mathematisches Modell der Erdoberfläche. Geodätische Weltdaten werden typischerweise durch die Größe und Form eines Ellipsoids und die Beziehung zwischen dem Mittelpunkt des Ellipsoids und dem Mittelpunkt der Erde definiert. Da die Erde kein perfektes Ellipsoid ist, wird jedes einzelne Datum an einigen Orten ein besseres Modell liefern als an anderen. Daher wurden verschiedene Datumsangaben für bestimmte Regionen festgelegt. Zum Beispiel basieren die Karten in den Vereinigten Staaten oft auf dem nordamerikanischen Datum von 1927 (NAD-27) oder 1983 (NAD-83). Alle GPS-Koordinaten basieren auf der Oberfläche des WGS-84-Datums.

Datum-Transformation

Eine Datumstransformation ist eine mathematische Berechnung, die die Koordinaten einer Position in eine Datum zu Koordinaten im Sinne eines anderen Datums. Zwei Arten von Datumstransformationen werden unterstützt durch
professionellste Software zur Erfassung und Verwaltung von GPS-Daten: Drei-Parameter- und Sieben-Parameter-Software. Eine Datumstransformation wird verwendet, wenn die GPS-Ergebnisse in Form einer lokalen Datum.

Deklination

Siehe magnetische Deklination.

Differential-Korrektur

Differentialkorrektur ist der Prozess der Korrektur von GPS-Daten, die auf einem Rover gesammelt wurden, mit Daten, die gleichzeitig an einer Basisstation gesammelt wurden. Da er sich an einem bekannten Standort befindet, können eventuelle Fehler in den an der Basisstation gesammelten Daten gemessen und die notwendigen Korrekturen auf die Rover-Daten angewendet werden. Die differentielle Korrektur kann in Echtzeit oder nach der Erfassung der Daten durch Nachbearbeitung erfolgen.

Verdünnung der Präzision (DOP)

Ein Indikator für die Qualität einer GPS-Position, der die Position jedes Satelliten im Verhältnis zu den anderen Satelliten in der Konstellation und ihre Geometrie im Verhältnis zum GPS-Empfänger berücksichtigt. Eine niedrige DOP Wert zeigt eine höhere Wahrscheinlichkeit der Genauigkeit an.

Standard-DOPs für GPS-Anwendungen sind:
PDOP – Position (drei Koordinaten)
HDOP – Horizontal (zwei horizontale Koordinaten)
VDOP – Vertikal (nur Höhe)
TDOP – Zeit (nur Taktverschiebung)

Zweifrequenz-Empfänger

Ein Empfängertyp, der sowohl L1- als auch L2-Signale von GPS-Satelliten verwendet. Ein Zweifrequenz-Empfänger kann präzisere Positionsbestimmungen über größere Entfernungen und unter ungünstigeren Bedingungen berechnen, indem er ionosphärische Verzögerungen ausgleicht.

Erdzentriert, erdfest (ECEF)

Ein kartesisches Koordinatensystem, das vom WGS-84-Referenzrahmen verwendet wird. Der Mittelpunkt des Systems liegt im Massenschwerpunkt der Erde. Die z-Achse fällt mit der mittleren Rotationsachse der Erde zusammen, die x-Achse verläuft durch 0×N und 0×E, die y-Achse steht senkrecht zur Ebene der x- und z-Achsen.

EGNOS (Europäischer geostationärer Navigationsüberlagerungsdienst)

Ein satellitengestütztes Augmentationssystem (SBAS), das einen frei zugänglichen Differentialkorrekturdienst für GPS-Nutzer in Europa bietet. EGNOS ist das europäische Äquivalent zu WAAS, das in den Vereinigten Staaten verfügbar ist.

Elevationsmaske

Siehe Minimale Elevation.

Ellipsoid

Ein Ellipsoid ist die dreidimensionale Form, die als Grundlage für die mathematische Modellierung der Erdoberfläche verwendet wird. Das Ellipsoid wird durch die Längen der Neben- und Hauptachse definiert. Die Nebenachse der Erde ist die Polarachse und die Hauptachse ist die Äquatorialachse.

Ephemeride

Die aktuellen Satellitenpositionsvorhersagen, die von einem GPS-Satelliten in der NAVDATA-Nachricht übertragen werden.

Epoche

Das Messintervall eines GPS-Empfängers.

Globales Positionsbestimmungssystem (GPS)

GPS ist der Oberbegriff für das satellitengestützte Zeit- und Ortungssystem, das vom Verteidigungsministerium der Vereinigten Staaten (DoD) betrieben wird.

Höhe über Ellipsoid (HAE)

HAE ist eine Methode zur Referenzierung der Höhe. Höhen, die in HAE ausgedrückt werden, geben tatsächlich die Höhe über dem Bezugspunkt an, nicht das Ellipsoid. GPS verwendet das WGS-84-Datum, und alle Höhen werden in Bezug auf diese Oberfläche erfasst. Es ist wichtig, beim Vergleich von Höhen im HAE dasselbe Datum zu verwenden.

Horizont

Die Linie, an der sich Erde und Himmel für einen bestimmten Beobachter zu treffen scheinen.

Horizontale Präzisionsverdünnung (HDOP)

Siehe DOP.

L1

Der primäre L-Band-Träger, der von GPS-Satelliten zur Übertragung von Satellitendaten verwendet wird. Die Frequenz beträgt 1575,42 MHz. Sie wird durch C/A-Code, P-Code und eine 50-Bit/Sekunde-Navigationsnachricht moduliert.

L2

Der sekundäre L-Band-Träger, der von GPS-Satelliten zur Übertragung von Satellitendaten verwendet wird. Die Frequenz ist 1227,6 MHz. Er wird durch P-Code und eine 50-Bit/Sekunde-Navigationsnachricht moduliert.

Breitengrad

Der Breitengrad ist eine Winkelmessung vom Erdmittelpunkt bis nördlich oder südlich des Äquators. Sie umfasst die Nord/Süd-Komponente des Breiten-/Längen-Koordinatensystems, das bei der GPS-Datenerfassung verwendet wird. Traditionell wird Norden als positiv und Süden als negativ betrachtet.

Längengrad

Die Länge ist eine Winkelmessung vom Mittelpunkt der Erde aus östlich oder westlich des Meridians von Greenwich (London, England). Sie umfasst die Ost/West-Komponente des Breiten/Längen-Koordinatensystems, das bei der GPS-Datenerfassung verwendet wird. Traditionell wird der Osten als positiv und der Westen als negativ betrachtet.

Magnetische Deklination

Die magnetische Deklination ist der Unterschied zwischen dem magnetischen Norden und dem wahren Norden. Die Deklination wird als Winkel ausgedrückt und unterscheidet sich von Ort zu Ort.

Magnetischer Norden

Eine Peilung, die relativ zum magnetischen Norden ist, verwendet den magnetischen Nordpol als Nordreferenz.

Karten-Projektion

\Eine definierte Methode zur Transformation von auf einem Ellipsoid definierten Positionen in ein Kartengitter; zum Beispiel die Transversale Mercator- und die Parallele Lambert-Projektion.

Maximale PDOP

Der höchste PDOP-Wert, bei dem ein Empfänger die Positionen berechnet.

Mittlere Meereshöhe (MSL)

Der mittlere Meeresspiegel ist eine Methode der Höhenreferenz. In Relation zum MSL ausgedrückte Höhen geben tatsächlich eine Höhe über dem Geoid an. Es ist wichtig, beim Vergleich von Höhen in MSL das gleiche Geoid zu verwenden.

Minimale Höhe

Der Winkel oberhalb und relativ zum Horizont, unter dem Ihr GPS-Rover keine Satelliten verfolgt. Er ist normalerweise auf 15° eingestellt, um Interferenzprobleme durch Gebäude und Bäume sowie Mehrwegefehler zu vermeiden.

Mehrweg

Interferenzen, ähnlich wie Geister auf einem Fernsehbildschirm, die auftreten, wenn GPS-Signale nach dem Durchqueren verschiedener Pfade an einer Antenne ankommen. Das Signal, das den längeren Pfad durchläuft, ergibt eine größere Pseudoentfernungsabschätzung und erhöht den Positionsfehler. Multipath tritt auf, wenn GPS-Signale von einer Antenne reflektiert werden. Oberfläche, bevor die GPS-Antenne erreicht wird.

NAVDATA

Die Navigationsnachricht, die von jedem GPS-Satelliten auf den Sendern L1 und L2 ausgestrahlt wird. Diese Nachricht enthält die Systemzeit, Uhrenkorrekturparameter, Parameter des ionosphärischen Verzögerungsmodells sowie die Ephemeride und den Zustand des Satellitenfahrzeugs. Ein GPS-Empfänger verwendet diese Informationen, um GPS-Signale zu verarbeiten und so die Position und Geschwindigkeit des Benutzers zu ermitteln.

NAVigation Satellite Timing And Ranging (NAVSTAR) System

Der formale Name für das Navigations- und Zeitgebungssystem des Verteidigungsministeriums der Vereinigten Staaten, das aus GPS-Satelliten, Überwachungsstationen und einer Hauptkontrollstation besteht.

P-Code

Der genaue Code, der von den GPS-Satelliten übertragen wird. Jeder Satellit hat einen eindeutigen Code, der sowohl auf die L1- als auch auf die L2-Trägerwellen moduliert wird. Der P-Code wird durch einen Y-Code ersetzt, wenn Anti-Spoofing aktiv ist.

PDOP-Maske Siehe Maximale PDOP.

Positionsverdünnung der Präzision (PDOP)

Eine Verdienstzahl ohne Einheit, die das Verhältnis zwischen dem Fehler in der Benutzerposition und dem Fehler in der Satellitenposition ausdrückt. Werte, die als gut für die Positionierung angesehen werden, sind klein, wie z.B. 3. Werte größer als 7 werden als schlecht angesehen. PDOP wird mit horizontaler und vertikaler DOP durch die folgende Formel in Beziehung gesetzt:

PDOP² = HDOP² + VDOP². Siehe auch DOP.

Nachbearbeitung

Unter Postprocessing versteht man die Verarbeitung von Satellitendaten nach ihrer Erfassung, um Fehler zu beseitigen. Dazu wird eine PC-Software verwendet, um die Daten vom Rover mit den in der Basisstation gesammelten Daten zu vergleichen. Da sich die Basisstation an einem bekannten Standort befindet, können systematische Fehler bestimmt und aus den Daten des Rovers entfernt werden.

Präzision

Ein Maß für die Wiederholbarkeit einer Messung.

Pseudozufallsrauschen oder -zahl (PRN)

Ein Signal, das einen Code trägt, der wie Rauschen zufällig verteilt zu sein scheint, aber exakt reproduziert werden kann. PRN-Codes haben einen niedrigen Autokorrelationswert für alle Verzögerungen oder Langsamkeiten, es sei denn, sie sind exakt deckungsgleich. Jeder NAVSTAR-Satellit hat seinen eigenen einzigartigen PRN-Code.

Technische Kommission für Seefunkdienste (RTCM)

Eine Kommission, die gegründet wurde, um eine differentielle Datenverbindung für die differentielle Echtzeit-Korrektur von GPS-Empfängern im Roving zu definieren. Es gibt zwei Arten von RTCM-Differenzkorrekturmeldungen. Die meisten modernen GPS-Empfänger verwenden das neuere RTCM-Protokoll vom Typ 2.2.

Referenzstation

Siehe Basisstation.

Mittleres Wurzel-Quadrat (RMS)

Ein Ausdruck für die Genauigkeit einer Punktmessung. Es ist der Radius des Fehlerkreises, innerhalb dessen etwa 68% der Positionsfixierungen zu finden sind. RMS wird üblicherweise in Entfernungseinheiten von Fuß oder Metern ausgedrückt.

Rover/Roving-Empfänger

Jeder mobile GPS-Empfänger und Datensammler, der zur Standortbestimmung im Feld verwendet wird. Die Position eines Roving-Empfängers kann relativ zu einem GPS-Empfänger mit stationärer Basisstation differenziell korrigiert werden.

RTK (Echtzeit-Kinematik)

Ein Echtzeit-Differential-GPS-Verfahren, das Trägerphasenmessungen für eine größere Genauigkeit verwendet. RTK-Messungen ergeben in der Regel eine relative horizontale Genauigkeit von etwa einem Zentimeter.

SBAS (Satellitengestütztes Erweiterungssystem)

SBAS ist der Oberbegriff, der sich auf differentielles GPS bezieht, das auf ein weites Gebiet, z.B. einen ganzen Kontinent, angewendet wird. WAAS und EGNOS sind Beispiele für SBAS-Netzwerke und bestehen aus einer Reihe von Referenzstationen, die GPS-Korrekturen erzeugen, die über geostationäre Satelliten an GPS-Rover gesendet werden.

Selektive Verfügbarkeit (SA)

Die künstliche und absichtliche Beeinträchtigung von GPS-Satellitensignalen durch das Verteidigungsministerium der Vereinigten Staaten. Selective Availability wurde eingeführt, um die nationale Sicherheit zu erhöhen, wurde aber am 10. Mai 2000 aufgrund des Vorhandenseins mehrerer Quellen für verschiedene Differential Correction (DGPS)-Meldungen abgeschaltet, wodurch SA obsolet wurde.

Signal-Rausch-Verhältnis (SNR)

Die Signalstärke eines Satelliten ist ein Maß für den Informationsgehalt des Signals, relativ zum Rauschen des Signals. Das typische SNR eines Satelliten bei 30° Elevation liegt zwischen 47 und 50 dBHz. Die Qualität einer GPS-Position verschlechtert sich, wenn das SNR eines oder mehrerer Satelliten in der Konstellation unter 39 fällt. Dieser Wert wird verwendet, um festzustellen, ob die Signalstärke eines Satelliten ausreicht, damit dieser Satellit vom GPS-Empfänger genutzt werden kann. Wenn das SNR eines Satelliten unter dem konfigurierten Mindest-SNR liegt, wird dieser Satellit nicht zur Positionsberechnung verwendet.

SV

Satellitenfahrzeug oder Raumfahrzeug.

Zeitverdünnung der Präzision (TDOP)

Siehe DOP.

Wahrer Norden

Eine Peilung, die relativ zum wahren Norden ist, verwendet den Himmelsnordpol als Nordreferenz.

Vertikale Präzisionsverdünnung (VDOP)

Siehe DOP.

VRS (Virtuelle Referenzstation)

Ein VRS-System besteht aus GPS-Hardware, Software und Kommunikationsverbindungen. Es verwendet Daten aus einem Netzwerk von Basisstationen, um jedem Rover Korrekturen zu liefern, die genauer sind als Korrekturen von einer einzelnen Basisstation. Um mit der Verwendung von VRS-Korrekturen zu beginnen, sendet der Rover seine Position an den VRS-Server. Der VRS-Server verwendet die Daten der Basisstation, um systematische Fehler (z. B. ionosphärisches Rauschen) an der Rover-Position zu modellieren. Anschließend sendet er RTCM-Korrekturmeldungen an den Rover zurück.

WAAS (Wide Area Augmentation System)

WAAS wurde von der Federal Aviation Administration (FAA) für die Flug- und Anflugnavigation in der Zivilluftfahrt eingerichtet. WAAS verbessert die Genauigkeit und Verfügbarkeit der grundlegenden GPS-Signale in seinem Versorgungsgebiet, das die kontinentalen Vereinigten Staaten und die abgelegenen Teile Kanadas und Mexikos umfasst. Das WAAS-System liefert Korrekturdaten für sichtbare Satelliten. Die Korrekturen werden aus den Beobachtungen der Bodenstationen berechnet und dann auf zwei geostationäre Satelliten hochgeladen. Diese Daten werden dann auf der Frequenz L1 ausgestrahlt und über einen Kanal des GPS-Empfängers verfolgt, genau wie ein GPS-Satellit.

Wegpunkt

Ein Wegpunkt ist ein geografischer Punkt, der im Gegensatz zu einem Merkmal keine Attributinformationen über einen Namen und einen Ort hinaus enthält. Üblicherweise werden Wegpunkte verwendet, um Objekte oder Orte von primärem Interesse zu bezeichnen, wie z.B. eine Vermessungsmarke. Wegpunkte werden am häufigsten zur Navigation verwendet.

WGS-84

World Geodetic System (1984), das mathematische Ellipsoid, das seit 1984 vom GPS verwendet wird. Siehe auch Ellipsoid.