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Was ist SPS und wofür steht sie?

Industrie-Artikel 13. Oktober 2020

Der Begriff SPS steht für Standard Positioning Service und beschreibt GPS-Positionsmessungen, die nur auf dem C/A-Code basieren (siehe auch unsere GPS-Signal Seite für weitere Informationen über Signalcodes). Die Unterscheidung ist erforderlich, weil nicht alle GPS-Positionsmessungen auf die gleiche Weise erfolgen und die zur Berechnung der Messung verwendete Methode die Genauigkeit beeinflusst.

 

Was sind PPS und SPS im GPS?

GPS bietet zwei Ortungsdienste, PPS und SPS. Wie oben beschrieben, ist SPS der Standardpositionierungsdienst, während PPS für den präzisen Positionierungsdienst steht. Sie unterscheiden sich in der Genauigkeit und in den meisten Fällen darin, wer sie nutzen darf. PPS ist der genauere Dienst und wird vor allem in militärischen Anwendungen eingesetzt. SPS ist weniger genau und wird hauptsächlich für kommerzielle Zwecke verwendet.

 

GPS-Empfänger und 4 Satelliten

 

Wie hoch ist die Positionsgenauigkeit von SPS?

SPS liefert die genauesten GPS-Positionsmessungen, die normalerweise im Bereich von 3-10 Metern liegen. Zur Durchführung von SPS-Messungen muss der GPS-Empfänger auf vier oder mehr Satelliten und verwendet dann den C/A-Code um die Entfernung zu jedem Satelliten zu schätzen. Diese Schätzungen werden als Pseudo-Entfernungsmessungen bezeichnet.

Bei der Verwendung von SPS beruht die Genauigkeit der Messung auf der Fähigkeit des Empfängers, seinen intern generierten C/A-Code korrekt mit dem an der Antenne empfangenen auszurichten. Selbst wenn er dies perfekt tun könnte, ist die Genauigkeit dennoch durch das Design des Systems begrenzt.

In den meisten Fällen liegt die beste Ausrichtungsgenauigkeit, auf die wir hoffen können, bei etwa 1% der Breite eines Bits. Da Bits mit 1.023 pro Millisekunde übertragen werden und das Licht etwa 300.000 Meter pro Millisekunde zurücklegt, ergibt unsere 1%ige Ausrichtung eine Genauigkeit von etwa drei Metern. Einige L1-Empfänger können jedoch eine Ausrichtung von etwa 0,6 % erreichen, was ihnen eine Genauigkeit von 1,8 Metern verleiht.

Während dieseGenauigkeit für Satellitennavigationsgeräte ausreicht, ist bei vielen anderen Anwendungen eine höhere Genauigkeit erforderlich, so dass häufig andere Messverfahren wie DGPS (Differential-GPS) und Echtzeit-Kinematik (RTK) eingesetzt werden .

 

Was ist DGNSS?

DGNSS ist eine Abkürzung für Differential Global Navigation Satellite System. Es ist eine Methode zur Verbesserung der Genauigkeit von Positions-, Navigations- und Zeitsystemen.

Trägheitsnavigationssysteme nehmen Positionsmessungen von GNSS-Satelliten vor, die hoch über der Erde kreisen. Die Aktualisierungen können manchmal durch atmosphärische Bedingungen beeinträchtigt werden, was dazu führt, dass ungenaue Positionsdaten an das betreffende Fahrzeug übermittelt werden. Um dies zu vermeiden, kann eine Basisstation aufgestellt werden, deren bekannte Position als Referenz verwendet wird, um die Position des Fahrzeugs genauer zu aktualisieren.

Die Verwendung von DGNSS-Korrekturen kann die Fahrzeugpositionsdaten erheblich verbessern.

 

Was ist der C/A-Code?

Der C/A-Code ist einer der beiden Codes, die von einem GNSS-Satelliten gesendet werden. Der C/A-Code ist eine binäre Zeichenfolge, die aus 1.023 Bits besteht. Jeder Satellit sendet einen eigenen Code aus, und es dauert nur eine Millisekunde, bis der komplette Code gesendet ist, der sich jedoch ständig wiederholt. Anhand des C/A-Codes kann der Empfänger die Entfernung zwischen ihm und dem Satelliten berechnen.

Mehr über den Prozess, der dahinter steckt, erfahren Sie hier - Berechnung der Entfernung zu einem Satelliten.

 

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