Die Gruppe entwickelt und betreibt seit 2007 einen hochpräzisen Echtzeitdienst für die Satellitennavigation, motiviert durch den Einsatz von globalen Satellitennavigationssystemen (GNSS) in Frühwarnsystemen für Georisiken. Die Positionierung und Navigation in Echtzeit ist ein integraler Bestandteil der heutigen Gesellschaft und wird von den meisten Menschen täglich etwa in Smartphones, Autos oder Sportuhren genutzt. Der Hauptunterschied unserer Arbeit besteht in den viel höheren Anforderungen an die Genauigkeit, Zuverlässigkeit und Kontinuität der Lösungen, sodass beispielsweise der Positionierungsfehler im (Sub-) Zentimeterbereich liegen sollte und nicht im Meterbereich wie mit marktüblichen Geräten.

Zu diesem Zweck verwenden wir eine Technik namens Precise-Point-Positioning (PPP, präzise Punktpositionierung). Diese erfordert genaue Satellitenbahn- und Uhrenprodukte, im Vergleich zu den von den Systembetreibern bereitgestellten und von den Satelliten ausgestrahlten Werten. Zudem werden die Trägerphasenbeobachtungen benutzt, welche etwa zwei Größenordnungen genauer sind als die konventionellen Code-Beobachtungen, aber auch mehrdeutig durch die unbekannte Anzahl ganzer Zyklen. Das volle Potenzial der Trägerphasen wird erst durch die Auflösung dieser Phasenmehrdeutigkeiten ausgenutzt, auch bekannt als integer ambiguity resolution. Schnellere Konvergenzzeiten werden erzielt, wenn einem Benutzer zusätzlich regionale atmosphärische Korrekturen (regional augmentation) bereitgestellt werden.

Unser Positionierungsdienst ist operativ einsetzbar und wird für geowissenschaftliche Anwendungen wie Erdbebenstudien verwendet. In unserer Forschung konzentrieren wir uns auf die Multi-GNSS Integration, die Erweiterung auf mehrere Frequenzen, Techniken zur zuverlässigen Mehrdeutigkeitsauflösung sowie die Definition, Berechnung und Charakterisierung der zugehörigen PPP-Korrekturen.

Literatur

[1] Li X, Ge M, Dai X, Ren X, Fritsche M, Wickert J, Schuh H (2015): Accuracy and reliability of multi-GNSS real-time precise positioning: GPS, GLONASS, BeiDou, and Galileo. Journal of Geodesy, 89(6):607-635. DOI: 10.1007/s00190-015-0802-8

[2] Brack A, Männel B, Schuh H (2021): GLONASS FDMA data for RTK positioning: a five-system analyis. GPS Solutions, 25:9. DOI: 10.1007/s10291-020-01043-5

[3] Brack A, Männel B, Schuh H (2023): Two-epoch centimeter-level PPP-RTK without external atmospheric corrections using best integer-equivariant estimation. GPS Solutions, 27:12. DOI: 10.1007/s10291-022-01341-0

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