Vorlesung 4 23.10

• Was versteht man unter der Pseudorange (Pseudostrecke) im GNSS?

  Die Pseudorange ist die Strecke zwischen Satellit und Empfänger, berechnet durch die Signallaufzeitdifferenz unter Berücksichtigung von Fehlern wie Uhrenabweichungen.
• Warum wird die Signallaufzeitdifferenz „Pseudo-" genannt?

  Wegen der Ungenauigkeiten der Uhren von Satellit und Empfänger wird die gemessene Strecke nicht exakt berechnet und daher „Pseudorange" genannt.
• Welche Grundgleichung beschreibt die Signallaufzeitmessung bei GNSS?

  PR = (TE - TS) * c, wobei PR die Pseudorange, TS die Aussendezeit und TE die Empfangszeit ist.
• Welche Faktoren beeinflussen die Genauigkeit der Pseudorange?

  Uhrenfehler des Satelliten und Empfängers, atmosphärische Verzögerungen (Troposphäre und Ionosphäre), und Signalrauschen.
• Wie funktioniert die Codephasenmessung?

  Der Empfänger vergleicht das empfangene Signal mit einem Referenzsignal und verschiebt es so lange, bis beide übereinstimmen. Die Verschiebung entspricht der Signallaufzeit.
• Was ist die Aufgabe eines Korrelators im GNSS-Empfänger?

  Er verschiebt das Referenzsignal, bis es mit dem empfangenen Signal übereinstimmt, um die Signallaufzeit zu messen.
• Was misst die Trägerphasenmessung im GNSS?

  Sie misst die Phasenverschiebung zwischen dem Satellitensignal und dem Referenzsignal, um Entfernungsänderungen zu bestimmen.
• Warum ist die Trägerphasenmessung genauer als die Codephasenmessung?

  Sie ermöglicht eine Genauigkeit bis in den Millimeterbereich, indem die Wellenlängen der Trägerwelle ausgewertet werden.
• Was ist die „Integer Ambiguity" bei der Trägerphasenmessung?

  Es ist die unbekannte Anzahl ganzer Wellenlängen zwischen Satellit und Empfänger.
• Wie wird die Doppler-Frequenzverschiebung genutzt?

  Sie liefert Informationen über die Änderung der Distanz zwischen Empfänger und Satellit.
• Welche Art der Fehler können durch die Empfänger-Einfachdifferenz eliminiert werden?

  Satellitenuhrenfehler und teilweise Ausbreitungsfehler durch die Atmosphäre.
• Was ist die Empfänger-Satellit-Doppeldifferenz und was wird eliminiert?

  Eine Differenz aus zwei Empfänger-Einfachdifferenzen; eliminiert Empfängeruhrfehler und reduziert atmosphärische und Satellitenbahnfehler.
• Welches Problem tritt bei Cycle-Slips auf?

  Es kommt zu Zählunterbrechungen, wodurch die korrekte Anzahl der Signalwellen verlorengeht.
• Wie können Cycle-Slips detektiert werden?

  Durch die Bildung der Dreifachdifferenz.
• Welche Fehler bleiben bei der Dreifachdifferenz bestehen?

  Residuale Ausbreitungsfehler und nicht-modellierte Orbitalfehler.
• Was beschreibt der Doppler-Count?

  Die Änderung der Raumstrecke zwischen zwei Messepochen.
• Welche Signale verwenden GNSS-Empfänger zur Entfernungsmessung?

  Den C/A-Code für die Codephase und die Trägerwelle für die Trägerphase.
• Wie wird die „gemessene Trägerphase" berechnet?

  Aus der Phasendifferenz zwischen Satelliten- und Referenzsignal, inklusive der Integer Ambiguity.
• Warum sind Fehlereliminierungstechniken wie die Einfach- und Doppeldifferenz wichtig?

  Sie reduzieren oder eliminieren Fehlerquellen wie Uhrenabweichungen und atmosphärische Störungen.
• Was sind „Linearkombinationen" im Kontext von GNSS?

  Kombinationen von Messgrößen, um Fehler zu eliminieren oder zu reduzieren.
• Was ist die Satelliten-Einfachdifferenz?

  Die Phasendifferenz zwischen zwei Satellitensignalen, gemessen am selben Empfänger.
• Warum ist die Dreifachdifferenz zur Cycle-Slip-Detektion hilfreich?

  Sie eliminiert Ambiguitäten und reduziert Messrauschen, wodurch Cycle-Slips detektiert werden können.
• Was beschreibt das Konzept der relativen Positionsbestimmung?

  Eine Methode zur Bestimmung der Position eines Empfängers relativ zu einem bekannten Punkt durch Trägerphasenmessungen.
• Welche Messgrößen werden zur Positionsbestimmung im GNSS genutzt?

  Codephase, Trägerphase und Doppler-Frequenz.
• Was ist der Vorteil von „On the Fly"-Methoden?

  Sie ermöglichen Ambiguitätslösungen auch bei bewegtem Empfänger.
• Welche Rolle spielt die Ionosphäre bei der GNSS-Signalübertragung?

  Sie verursacht Verzögerungen, die die Messgenauigkeit beeinflussen.
• Wie wird die „Basislinie" im GNSS bestimmt?

  Durch die Empfänger-Satellit-Doppeldifferenz zwischen zwei Empfängern und zwei Satelliten.
• Was passiert bei einem Empfängeruhrenfehler?

  Die Zeitstempel des Empfängers weichen von der GNSS-Systemzeit ab, was die Entfernungsmessung verfälscht.
• Wie wird die Raumstrecke zwischen Satellit und Empfänger geometrisch berechnet?

  Durch die Wurzel der Differenzen der XYZ-Koordinaten zwischen Satellit und Empfänger.
• Was ist der „carrier-tracking-loop"?

  Eine Methode im Empfänger, um die Phase des Satellitensignals kontinuierlich zu verfolgen und Phasensprünge zu registrieren.