Entwicklung und Erprobung eines multifunktionalen Geo ...

GeoSN UniBwKapitel 3 Sensorkomponente eines GeoSNDie permanente Übermittlung der Korrekturen ist der zweite Aspekt, der beim RTK Prinzipbeachtet werden muss. Aufgrund der hohen Dynamik der GPS Signale, muss die Übertragungzeitnah geschehen. Da die Algorithmen immer ein iteratives Vorgehen zur Lösunganwenden, ist die Bereitstellung von Korrekturen außerdem für einen gewissen Zeitraumununterbrochen notwendig. Hierbei können zwar gewisse Mindestzeitansätze vorgegebenwerden, eine Lösung innerhalb dieses Zeitraums ist aber nicht zu garantieren, da die Zeitbis zur Lösung auch immer sehr stark von der aktuellen Satellitenkonstellation und derMessumgebung der zwei Empfänger (beispielsweise zusätzliche Abschattungen) abhängigist.Korrekturdaten werden im Allgemeinen immer in einem binären Format erzeugt, um dieDatenmengen zu minimieren. Dabei werden die Dateninhalte mitunter sogar „Byteübergreifend“verteilt. So werden etwa im RTCM-Format die so genannten Datenwörternicht auf bestimmte Bytes innerhalb einer Nachricht gezwungen, wie es bei binären Datenüblicherweise der Fall ist, sondern bitweise im kompletten Datenstrom verteilt. So ist beidiesem Format das „6 aus 8“ Prinzip möglich, das immer nur 6 Bits eines Bytes zur Datenübertragungnutzt und zwei Bits zu Synchronisationszwecken vorbehält. Trotz der Minimierungder Datenmenge einer Korrekturnachricht umfassen die notwendigen Daten fürRTK-Algorithmen etwa in Form der RTCM1819 und RTCM3-Nachricht ca. 2440 Bits,die alle 1 bis 2 Sekunden übersendet werden müssen. Dies macht ein Kommunikationsmediummit entsprechend hoher Datenübertragungsrate notwendig.Soll das RTK Ergebnis nur vor Ort am Empfänger zur Verfügung stehen etwa bei einerAbsteckung, ist lediglich ein Kommunikationskanal notwendig. Im GeoSN für Überwachungsmessungenmüssen die Ergebnisse allerdings permanent an die Zentralstation fürdie zeitnahen automatischen Modellierungen aus den Messungen weitergegeben werden.Die Weitergabe der Ergebnisse erfolgt in der Regel in NMEA-Nachrichten. Die Bereitstellungvon Korrekturen bei gleichzeitiger Ausgabe von Messergebnissen erfordert dazu eineTrennung der Eingangs- und Ausgangsdaten des Empfängers. Es müssen entweder zweikomplett getrennte Kommunikationskanäle genutzt oder zumindest die Receive- undTransmit-Leitungen eines Kanals voneinander getrennt werden. Es besitzen zwar vieleGPS-Empfänger zwei Daten Ein/Ausgänge in Form von zwei seriellen Schnittstellen, aberdie getrennte Nutzung der zwei Anschlüsse oder das parallele Senden und Empfangen aufeiner Leitung stellt besondere Anforderungen an die Kommunikation (siehe Kapitel 4).Neben diesen Zwängen, die eine Nutzung von RTK GPS mit sich bringt, ergeben sichaber auch mehrere Vorteile. Hauptvorteil dieser Methode ist die Bereitstellung genauer3-D Koordinaten des Rover-Empfängers in Echtzeit. Darüber hinaus ist es möglich, diegenaue RTK-Messung auf die wesentlichen Inhalte zur Positionsangabe zu begrenzen(NMEA-Nachricht) und so die an die Zentralstation zu übermittelnden Informationen zuminimieren.3.2.3. DGPS im Post ProcessingDie zweite Möglichkeit, die Trägerphasenmehrdeutigkeiten zu lösen und dadurch die gefordertenGenauigkeiten zu erreichen, ist eine der eigentlichen Messung nachgeordneteAuswertung im Post Processing (PP). Auch wenn diese Auswertung der Beobachtungenprinzipiell erst nach deren Abschluss durchgeführt werden kann und immer eine gewisseMenge an Beobachtungen (ähnlich der Initialisierungsphase beim RTK) vorliegen muss,kann sie zeitnah nach einer Messung erfolgen und damit als Near-Real-Time-PP ange-- Seite 38 -