12 - Absolute und relative Positionsbestimmung

Es gibt mehrere Modi, mit denen der Standort der Basisstation eingestellt oder überwacht werden kann. Die erreichbare Positionsgenauigkeit und -stabilität hängen davon ab, wie diese Modi verwendet werden. Die Drift der Positionsangabe eines sich in Bewegung befindlichen Empfängers, der mit Korrekturdaten einer Basisstation arbeitet, hängt vom verwendeten DGPS-Modus ab. Wenn zum Beispiel „RTCM 40 cm 95 % CEP“ verwendet wird, beträgt die Drift der sich in Bewegung befindlichen Empfangsposition in 95 % der Fälle nicht mehr als 40 cm im Verhältnis zu ihrer relativen Position.

Dementsprechend beträgt die Drift bei „RTK 2 cm 95% CEP“ in 95 % der Fälle nicht mehr als 2 cm im Verhältnis zu der relativen Position. Hierbei ist es wichtig zu betonen, dass es hier um eine relative Positionierung geht. Die Basisstation bietet mithilfe der eingestellten Positionsdaten eine Korrektur der Drift des sich in Bewegung befindlichen Empfängers. Wenn also die in der Basisstation eingegebene Position von der aktuellen absoluten Position auf der Erde abweicht, wird das auch auf die in Bewegung befindliche Position übertragen.
 

Unten sind zur Veranschaulichung zwei Ausdrucke zu sehen. Das linke Diagramm zeigt eine Fahrt rund um einen markierten Kreis zu unterschiedlichen Tageszeiten mit der Korrektur „20 cm 95 % CEP DGPS“ von einer Basisstation mit einer über 24 Stunden gemittelten abgespeicherten Position. Wie Sie sehen, liegen die Positionen aller Kreise dicht beieinander, und der Positionsfehler ist lediglich auf die 20 cm-Drift der relativen Genauigkeit zurückzuführen.

Das rechte Diagramm zeigt die gleiche Fahrt, die direkt nach der jeweils ersten Aufzeichnung gespeichert wurde. Hier wurde jedoch vor jeder Fahrt die Position der Basisstation mit SET TO CURRENT (AUF AKTUELLE POSITION EINSTELLEN) eingestellt. Während sich die relativen Positionsdaten im linken Diagramm für jede Runde jeweils mit einer Abweichung von 20 cm rund um die absolute Position bewegen, ist zwischen der grünen und der roten Linie im rechten Diagramm eine Abweichung von nahezu 2 m zu beobachten. Das belegt, dass, wenn wie in diesem Beispiel geografische Bezugspunkte berücksichtigt und die Daten während unterschiedlicher Testsitzungen erfasst werden, die Einstellung SET TO CURRENT nicht angemessen ist, auch wenn die Antenne der Basisstation nicht versetzt wird.
 

Es ist jedoch anzumerken, dass die Ergebnisse mit denen der gemittelten Positionsbestimmung nahezu vergleichbar gewesen wären, wenn die Position SET TO CURRENT gespeichert und für jede Messung wiederverwendet worden wäre. Das macht die Option SET TO CURRENT für den Vergleich von Daten aus verschiedenen Testsitzungen mit relativer Positionsbestimmung zu einer absolut geeigneten Methode. Der Unterschied wäre beim Vergleich der absoluten geografischen Positionsdaten der beiden Datensätze zu sehen gewesen.

Die SET TO CURRENT-Daten hätten im Vergleich zu den SET TO AVERAGE-Daten (AUF MITTELUNG EINSTELLEN) einen Positionsversatz aufgewiesen, und das muss unbedingt berücksichtigt werden, da es zu Problemen führen kann, wenn es vergessen wird. Wenn zum Beispiel der Verlauf einer Rundstrecke mit anderen Positionskorrekturdaten aufgezeichnet wurde, als die, die bei den Tests verwendet werden, können die vom Fahrzeug eingeschlagenen Linien und der aufgezeichnete Rundstreckenverlauf um mehrere Meter voneinander abweichen.
 

Ebenso würde eine Versatz auftreten, wenn eine gemittelte Position verwendet wird und die GPS-Antenne der Basisstation an einem anderen Standort aufgestellt wird als dort, wo diese Position ursprünglich gemittelt wurde. Eventuelle Fehler bei der Aufstellung der Antenne werden auch auf die Korrekturdaten für den beweglichen Empfänger übertragen. Es ist ebenfalls zu beachten, dass eventuelle Abweichungen der manuell eingestellten Position im Verhältnis zu der tatsächlichen Position zu dem gleichen Fehlertyp bei den Korrekturdaten führen würden.
 

Wenn gespeicherte Standortdaten verwendet werden, aber die GPS-Antenne nicht bei jedem Einsatz korrekt an der gleichen Stelle angeordnet wird, würde sich ein ähnlicher Effekt wie bei dem rechten Diagramm ergeben. Aus diesem Grund ist es wichtig, die räumliche Lage sorgfältig zu markieren, wenn die Standortdaten erneut verwendet werden sollen.