Eine schnelle präzise Positionierung mit globalen Satellitennavigationssystemen (GNSS) erfordert die Nutzung von Trägerphasenmessungen sowie mindestens der Daten einer Referenzstation, um das Prinzip der „differentiellen Positionierung“ anwenden zu können. In den letzten Jahren haben viele europäische Staaten Netze von Referenzstationen – sogenannte „aktive Referenzstationsnetzwerke“ – aufgebaut. Hierbei werden aus den GNSS-Messungen mehrerer Referenzstationen atmosphärische Korrekturen ermittelt, die dann flächenhaft interpoliert werden und so die Ermittlung der relevanten Korrekturgrößen an der Nutzerposition (dem „Rover“) ermöglichen. Durch ein modernisiertes GPS-System mit Signalen auf drei Frequenzen sowie das künftige europäische Satellitennavigationssystem GALILEO werden in Zukunft sowohl neue leistungsfähigere Signale auf mehr Frequenzen als auch insgesamt mehr Satelliten zur Verfügung stehen. Das wesentliche Ziel dieser Arbeit ist, die Auswirkung einer Kombination von GPS und GALILEO für die schnelle präzise Positionierung unter Nutzung aktiver Referenzstationsnetze zu untersuchen. Anhand ausgewählter Teilnetze des deutschen SAPOS®-Referenzstationsnetzwerkes soll eine Antwort auf die wesentliche Frage gegeben werden: Kann die gegenwärtig vergleichsweise hohe Anzahl von Referenzstationen in Zukunft reduziert werden, ohne dass die Leistungsfähigkeit des existierenden Netzes verringert wird? Eine Reduktion der Referenzstationen würde die Wirtschaftlichkeit des Dienstes steigern, da geringere Infrastrukturkosten entstehen (sowohl was die Umrüstung auf GPS GALILEO-Empfänger betrifft, als auch was die Unterhaltung dieses Dienstes angeht). Zu diesem Zweck werden ausgedünnte Netzkonfigurationen erzeugt und unter Nutzung synthetischer Daten die Positionierungsgenauigkeit sowie die Fixierungsmöglichkeiten der Mehrdeutigkeiten untersucht. Es wird ebenfalls aufgezeigt, in welchem Maße die Kombination der beiden GNSS die Erfolgswahrscheinlichkeit der Mehrdeutigkeitsfixierung steigern kann. Auf der anderen Seite muss bei einer Ausdünnung der Referenznetzwerke stets mit größeren Restfehler bei der Interpolation der atmosphärischen Korrekturen gerechnet werden. Aus diesem Grunde konzentriert sich diese Arbeit nicht einseitig auf die aktiven Referenznetzwerke. Vielmehr wird versucht, verbleibende Restfehler durch eine verbesserte Algorithmik bei der Rover-Positionierung zu kompensieren. Die gesteigerte Zahl an verfügbaren Satelliten und die gesteigerte Genauigkeit der Messungen auf Grund verbesserter Signalstrukturen (geringere Mehrwegefehler) machen sich hier positiv bemerkbar.      «

Eine schnelle präzise Positionierung mit globalen Satellitennavigationssystemen (GNSS) erfordert die Nutzung von Trägerphasenmessungen sowie mindestens der Daten einer Referenzstation, um das Prinzip der „differentiellen Positionierung“ anwenden zu können. In den letzten Jahren haben viele europäische Staaten Netze von Referenzstationen – sogenannte „aktive Referenzstationsnetzwerke“ – aufgebaut. Hierbei werden aus den GNSS-Messungen mehrerer Referenzstationen atmosphärische Korrekturen ermittel...     »

The use of carrier phase measurements and at least the data of one reference station is required for fast precise differential positioning with global satellite navigation systems (GNSS). Many European countries have built up so-called “active reference station networks” during the last years. Atmospheric (and orbit) corrections are derived with help of GNSS measurements of several of these reference stations and are then interpolated via a plane surface function such that the user (“rover”) can calculate the relevant correction terms at his position. The user will have access to new and more efficient signals on more frequencies as well as to more satellites in the near future taking into consideration the ongoing modernization of GPS with signals on three frequencies and the upcoming European satellite navigation system GALILEO. The main intention of this thesis is to investigate the benefits resulting from a combination of GPS and GALILEO for fast precise (i.e. differential carrier-phase) positioning with help of active reference station networks. The following questions are dealt with by means of selected sub-networks of the German SAPOS® reference network: Is it possible to reduce the currently relative high number of reference stations in future without having a poorer positioning performance in comparison of that of the existing network? Less reference stations would increase the efficiency of the service due to decreased costs of the infrastructure (concerning the change-over to combined GPS/GALILEO receiver as well as the maintenance of the service). Thinned out network configurations are derived for these purposes and the accuracy of the positioning as well as the correct fixing of the integer ambiguity terms are investigated with help of synthetic data, and it can be proven that the ambiguity success rate will greatly benefit from a double satellite constellation such as GPS and GALIELO even in networks featuring substantially larger inter-station distances than those currently seen in SAPOS®. On the other hand the residual errors of the interpolation of the atmospheric corrections will inevitably increase with increasing baseline length. For this reason, this work will not only concentrate on the active reference network and the correction obtained from it, instead it is attempted to compensate remaining residuals with help of improved algorithms during rover positioning. The increased number of available satellites and the increased accuracy of the measurements due to improved signal structures (less multipath) will become noticeable in a positive way.      «

The use of carrier phase measurements and at least the data of one reference station is required for fast precise differential positioning with global satellite navigation systems (GNSS). Many European countries have built up so-called “active reference station networks” during the last years. Atmospheric (and orbit) corrections are derived with help of GNSS measurements of several of these reference stations and are then interpolated via a plane surface function such that the user (“rover”) can...     »