Vorlesung 2 (extra) 11.10

• Was sind die Kepler-Gesetze?

  Die Kepler-Gesetze beschreiben die Bewegung von Himmelskörpern in Ellipsenbahnen um ein Zentralgestirn.
• Was ist eine ungestörte Kepler-Ellipse?

  Eine ideale Satellitenbahn, die sich durch die Kepler-Parameter definiert und nur durch die zentrale Gravitationskraft beeinflusst wird.
• Wie beeinflusst die Form der Erde die Satellitenbahn?

  Die ellipsoide Form und Dichteverteilung der Erde verursachen Veränderungen in der Rektaszension des aufsteigenden Knotens und des Perigäums.
• Welche nicht-gravitativen Kräfte beeinflussen Satellitenbahnen?

  Strahlungsdruck der Sonne, Albedo-Effekt der Erde, Reibung in der Rest-Atmosphäre und Dichteänderungen durch Sonnenfleckenaktivität.
• Wofür wird ein Almanach in GNSS-Systemen genutzt?

  Ein Almanach hilft, die Satellitenpositionen zu kennen und beschleunigt die erste Positionsbestimmung eines Empfängers.
• Was enthalten Ephemeriden und wie werden sie genutzt?

  Ephemeriden enthalten Kepler-Elemente und ihre zeitliche Veränderung; sie werden verwendet, um die exakte Position eines Satelliten zu berechnen.
• Was ist der Unterschied zwischen Broadcast- und präzisen Ephemeriden?

  Broadcast-Ephemeriden bieten ungefähre Daten für allgemeine Nutzer, während präzise Ephemeriden für spezialisierte Anwendungen höhere Genauigkeit bieten.
• Welche Frequenzbänder nutzt das GPS-System?

  GPS sendet auf L1, L2 und L5 Frequenzbändern.
• Was ist der PRN-Code im GNSS-System?

  Der Pseudozufallscode (PRN) dient zur Modulation und Identifikation von Satellitensignalen.
• Was bedeutet BPSK in der Satellitenkommunikation?

  Binary Phase Shift Keying (BPSK) ist eine Methode der Signalmodulation, die zur Signalspreizung im GPS verwendet wird.
• Wie wird der Albedo-Effekt verursacht und wie wirkt er sich aus?

  Der Albedo-Effekt wird durch von der Erde reflektiertes Sonnenlicht verursacht und beeinflusst den Strahlungsdruck auf Satelliten.
• Warum ist die genaue Bestimmung der Rest-Atmosphärenreibung wichtig?

  Die Reibung verursacht Geschwindigkeitsänderungen und führt zu Positionsfehlern.
• Was ist das GPS-Steuerungssegment?

  Es überwacht die Satellitenbahnen, -uhren und sendet korrigierte Daten an die Satelliten zur Weitergabe an Nutzer.
• Was ist Selective Availability (SA) im GPS?

  SA ist eine Methode, die Satellitensignale künstlich zu verrauschen, um die Genauigkeit für zivile Nutzer zu verringern.
• Was versteht man unter Anti-Spoofing (AS)?

  AS schützt das GPS vor fremden Störsendern, indem der P-Code mit einem geheimen Y-Code überlagert wird.
• Welche Koordinatensysteme werden zur Satellitenpositionsbestimmung verwendet?

  Ellipsoidische Koordinaten (Länge, Breite, Höhe) und kartesische Koordinaten (XYZ).
• Wie unterscheiden sich GPS und GLONASS in der Datenbereitstellung?

  GPS und BeiDou verwenden Kepler-Elemente, GLONASS überträgt Koordinaten-, Geschwindigkeits- und Beschleunigungsdaten.
• Was ist das Basisbandsignal im GPS?

  Das Basisbandsignal ist das ursprüngliche Signal, das vor der Modulation auf das gewünschte Frequenzband verarbeitet wird.
• Welche Bedeutung hat der Sonnenfleckenzustand für GNSS?

  Sonnenflecken beeinflussen die Dichte der Rest-Atmosphäre und damit die Strahlungsdruckschwankungen, was die Satellitenbahn beeinflussen kann.
• Wie wird die Position eines GNSS-Satelliten berechnet?

  Die Position wird durch die Ephemeriden-Daten und die Signallaufzeit zum Empfänger berechnet.
• Was ist das topozentrische Koordinatensystem?

  Es beschreibt die Satellitenposition aus der Sicht eines Beobachters auf der Erde durch Azimut, Zenitwinkel und Raumstrecke.
• Wie wird der Strahlungsdruck der Sonne auf Satelliten verursacht?

  Der Strahlungsdruck entsteht durch die Energie, die von der Sonne auf die Oberfläche des Satelliten trifft.
• Warum sendet jeder GNSS-Satellit auch die Almanachdaten anderer Satelliten?

  Dadurch kann ein Empfänger alle Satelliten schnell finden und eine grobe Standortbestimmung durchführen.
• Was sind die Hauptfunktionen des GPS-Weltraumsegments?

  Das Weltraumsegment besteht aus Satelliten, die Signale senden, um die Position und Zeit für Nutzer auf der Erde zu bestimmen.
• Wozu dient der W-Code im Anti-Spoofing?

  Der W-Code verschlüsselt den P-Code, sodass nur autorisierte Nutzer den Y-Code und damit die präzisen Daten entschlüsseln können.
• Welche Modulationsverfahren werden im GNSS verwendet?

  BPSK und BOC sind gängige Verfahren zur Signalmodulation im GNSS.
• Was ist eine oskulierende Satellitenbahn?

  Eine oskulierende Bahn ist die tatsächliche Flugbahn eines Satelliten, die durch verschiedene störende Kräfte beeinflusst wird.
• Warum sind präzise Ephemeriden wichtig für GNSS-Dienste?

  Sie bieten eine höhere Genauigkeit, die für Anwendungen wie präzise Vermessung und Geodäsie erforderlich ist.
• Was zeigt die Rektaszension des aufsteigenden Knotens?

  Sie gibt den Punkt an, an dem die Satellitenbahn die Äquatorebene durchquert, und ändert sich aufgrund der Erdform.
• Wie beeinflussen atmosphärische Bedingungen GNSS-Signale?

  Änderungen in der Rest-Atmosphäre, wie durch Sonnenflecken, beeinflussen die Signalstreuung und -verzögerung, was Positionsfehler verursachen kann.