PPP und RTK Fusion für hochpräzise Flugbahn- und Positionsbestimmung

Die Integration der Technologien Precise Point Positioning (PPP) und Real-Time Kinematic (RTK) stellt einen bedeutenden Fortschritt in der GNSS-basierten Positionsbestimmung dar. Durch die Kombination beider Methoden profitieren die Nutzer von einer kontinuierlichen, hochpräzisen Positionierung, unabhängig von der Netzverfügbarkeit oder den Umgebungsbedingungen.

Was ist PPP und wie ergänzt es die RTK?

Precise Point Positioning (PPP) ermöglicht GNSS-Empfängern eine hochpräzise Positionierung, ohne auf nahe gelegene Referenzstationen angewiesen zu sein. Stattdessen nutzt PPP satellitengestützte Korrekturdaten, wie sie beispielsweise von BeiDou- und Galileo-Systemen gesendet werden. Im Gegensatz dazu ist RTK auf Echtzeitkorrekturen von Basisstationen oder GNSS-Netzwerken angewiesen, um eine Genauigkeit im Zentimeterbereich zu erreichen.

Im Gegensatz zur RTK-Positionierung, die sich auf lokale differentielle Korrekturmethoden stützt, verwendet PPP ein Modell aus "Fernkorrektur" und "Terminalverarbeitung", das sich besonders für den Einsatz in großen Gebieten und über große Entfernungen eignet. Satellitenbahn- und Uhrenkorrekturdaten werden im Empfänger verarbeitet, um eine Genauigkeit im Zentimeterbereich zu erreichen.

Wann sollten Sie PPP verwenden?

PPP ist nicht als Ersatz für NRTK gedacht, sondern dient als zuverlässiges Backup mit globaler Abdeckung und größerer Flexibilität in Gebieten ohne Mobilfunkanbindung oder lokale GNSS-Basisstationen. Es ist besonders in den folgenden Szenarien von Vorteil:

• Abgelegene landwirtschaftliche Felder: Ideal für Gebiete ohne NRTK-Abdeckung, um automatische Navigation und Maschinenführung zu ermöglichen.
• Tagebaue: Effektiv in Umgebungen mit unzuverlässigen Funksignalen, in denen die kontinuierliche RTK-Positionierung gestört ist.
• Grenzüberschreitender Transport: Geeignet für Strecken, bei denen häufige Netzumschaltungen die RTK-Konsistenz beeinträchtigen.
• Maritimer Einsatz: Die globale PPP-Verfügbarkeit unterstützt sowohl Offshore- als auch Küstenanwendungen.

In diesen Situationen verbessert PPP die Betriebsstabilität und gewährleistet eine konsistente Positionierungsleistung, ohne auf die herkömmliche GNSS-Netzwerkinfrastruktur angewiesen zu sein.

Von CHCNAV-Empfängern der CGI-Serie unterstützte PPP-Dienste

Die Empfänger CGI-610 und CGI-830 von CHCNAV unterstützen zwei wichtige PPP-Korrekturdienste: PPP-B2b und E6-HAS.

PPP-B2b: Dieser Dienst wird über das BeiDou B2b-Signal von drei GEO-Satelliten ausgestrahlt und bietet Bahn- und Uhrenkorrekturen für GPS- und BDS-Konstellationen. Die Abdeckung erstreckt sich über ganz China und die umliegenden Regionen.

Signalabdeckung von BDS-3 GEOs (Quelle: NAVIGATION: Journal of the Institute of Navigation)

E6-HAS: Dieser globale Dienst wird über das Galileo E6-B-Signal übertragen und bietet Korrekturen sowohl für GPS als auch für Galileo. Er ermöglicht es den Nutzern, ohne Internetverbindung eine Genauigkeit im Dezimeterbereich zu erreichen.

Elemente des Galileo-Systems (Quelle: EUSPA)

PPP-Modus bei CHCNAV CGI GNSS+INS-Empfängern

Die Aktivierung von PPP-Korrekturen auf den Empfängern CGI-610 und CGI-830 ist schnell und einfach. Die Benutzer können sich über Wi-Fi mit dem Gerät verbinden, auf das entsprechende Konfigurationsmenü zugreifen und den adaptiven PPP-B2b-, E6-HAS- oder PPP/RTK-Modus auswählen, je nach Standort und betrieblichen Anforderungen.

Bei der Verwendung von PPP-B2b oder E6-HAS wird empfohlen, 10 bis 20 Minuten lang stationär oder in offenem Gelände zu bleiben, um die Konvergenz der Position zu ermöglichen. Die erfolgreiche Konvergenz wird im PPP-Positionierungsstatusfenster des Empfängers angezeigt.

Der adaptive PPP/RTK-Modus ist besonders nützlich in Gebieten mit unzuverlässigen Differenzsignalen, wie z. B. in Tagebaugebieten. Er funktioniert wie folgt:

• Standardmäßig wird auf RTK-Positionierung umgeschaltet, wenn Netzkorrekturen verfügbar sind, wodurch innerhalb von Sekunden eine Genauigkeit im Zentimeterbereich erreicht wird.
• Gleichzeitige Initialisierung der PPP-Konvergenz im Hintergrund.
• Vergleich von PPP- und RTK-Ergebnissen, um die Ausrichtung sicherzustellen und einen nahtlosen Wechsel zu ermöglichen.
• Automatisches Umschalten auf PPP bei Verlust von Differenzsignalen für eine unterbrechungsfreie Positionierung.

Die Zukunft von PPP und Netzwerk-RTK-Integration

Die nächste Generation von GNSS-Positionierungssystemen wird die Verschmelzung von PPP- und RTK-Technologien durch optimierte Algorithmen und ausgefeiltere Onboard-Intelligenz in den Empfängern weiter verfeinern. Die CGI-610- und CGI-830-Empfänger unterstützen bereits adaptive PPP/RTK-Modi, die eine kontinuierliche Positionierung auf Zentimeter-Ebene basierend auf der Verfügbarkeit von Echtzeit-Korrekturdaten ermöglichen.

In Zukunft werden Raum-Boden-Fusionstechnologien wie die PointX-Korrekturdienste von CHCNAV die Positionierungsgenauigkeit weiter verbessern. Die dynamische Auswahl der genauesten Korrekturquelle (NRTK oder PPP) wird intelligentere und robustere Positionierungslösungen für Branchen wie Transport, Vermessung, Bergbau und Landwirtschaft ermöglichen.

Weitere Informationen über PPP-Funktionen, Evaluierungsmöglichkeiten oder maßgeschneiderte Lösungen erhalten Sie auf der CHCNAV-Anfrageseite.

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Über CHC Navigation

CHC Navigation (CHCNAV) entwickelt fortschrittliche Kartierungs-, Navigations- und Positionierungslösungen, die die Produktivität und Effizienz steigern. CHCNAV beliefert Branchen wie Geodaten, Landwirtschaft, Bauwesen und Autonomie und liefert innovative Technologien, die Fachleute befähigen und den Fortschritt in der Branche vorantreiben. Mit einer weltweiten Präsenz in über 140 Ländern und einem Team von mehr als 2.000 Fachleuten ist CHC Navigation als führend in der Geospatial-Industrie und darüber hinaus anerkannt. Weitere Informationen über CHC Navigation [Huace:300627.SZ] finden Sie unter: www.chcnav.com