WO2006048448A1 - Verfahren zur übermittlung von korrekturdaten für ein satellitenbasiertes positionierungssystem - Google Patents

Verfahren zur übermittlung von korrekturdaten für ein satellitenbasiertes positionierungssystem Download PDF

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WO2006048448A1
WO2006048448A1 PCT/EP2005/055757 EP2005055757W WO2006048448A1 WO 2006048448 A1 WO2006048448 A1 WO 2006048448A1 EP 2005055757 W EP2005055757 W EP 2005055757W WO 2006048448 A1 WO2006048448 A1 WO 2006048448A1
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correction
carrier phase
rate
difference
correction difference
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PCT/EP2005/055757
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Hans-Jürgen Euler
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Leica Geosystems Ag
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Publication date
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    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S19/00—Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
    • G01S19/01—Satellite radio beacon positioning systems transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
    • G01S19/03—Cooperating elements; Interaction or communication between different cooperating elements or between cooperating elements and receivers
    • G01S19/07—Cooperating elements; Interaction or communication between different cooperating elements or between cooperating elements and receivers providing data for correcting measured positioning data, e.g. DGPS [differential GPS] or ionosphere corrections
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
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    • G01S19/39—Determining a navigation solution using signals transmitted by a satellite radio beacon positioning system the satellite radio beacon positioning system transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
    • G01S19/40—Correcting position, velocity or attitude
    • G01S19/41—Differential correction, e.g. DGPS [differential GPS]

Definitions

  • the invention relates to a method for transmitting corrections for a satellite-based
  • a positioning system according to the preamble of claim 1, a method for receiving corrections for a satellite-based positioning system after
  • the preamble of claim 2 a computer program product and a data structure product.
  • GNSS global and satellite based positioning systems
  • GPS Global and satellite based positioning systems
  • GLONASS Global System for Mobile Communications
  • GALILEO Global System for Mobile Communications
  • differential GNSS the position determination of a mobile unit, the so-called rover, takes place by data reception and data measurement to satellites as well as the data reception of data measurements from at least one reference station. Since the position of the reference station is known and it also receives the identical signals from the satellites, this differential correction method can reduce some inaccuracies and errors. Examples of such errors are ionospheric, tropospheric or satellite origin geometric errors.
  • differential methods By differential methods, a higher accuracy is possible than would be possible with a rover without reference station.
  • Such a station continuously transmits data from the received satellite signals to the rover. Depending on the configuration, this can be raw data or already processed data.
  • RTCM Radio Technical Commission For Maritime Services
  • versions 20/21 or 18/19 are used.
  • versions 1001, 1002, 1003 and 1004 are used.
  • a fundamental problem of data transmission from reference station networks is the volume of data.
  • a network can be operated according to the master auxiliary concept, in which current data is transmitted directly from a selected master reference station to the rover.
  • the data of the rest Auxiliary stations of the network are processed in a central processing unit and transmitted as Korretechnischs ⁇ difference relative to the signal of the master station.
  • the correction differences for the individual carrier phases of the satellite signals received by the rover contain different correction components, which are caused by physical conditions with different time scales.
  • the carrier phases of the satellite signals are transmitted with several frequencies, which, for example, for the GPS
  • Ionospheric influences change with variations in the second range relatively high frequency, whereas tropospheric or geometric influences have fluctuations in the minute range. In order to reduce the data volume to be transmitted, it is therefore sufficient to transmit the correction components for the individual influencing factors with different update rates adapted to the time scales or characteristic change rates.
  • the update for the correction differences of the different carrier phases is performed at an identical rate.
  • refresh rates are used, for example 0.5 Hz or 1 update within 2 seconds.
  • L1 and L2 are then primarily composed of the geometry-free or dispersive and the ionosphere-free or non-dispersive fractions plus noise component:
  • Dispersive and non-dispersive corrections can only be determined if Ll and L2 are available or, more generally, if 2 carrier phase measurements are available for a particular satellite.
  • problems arise in tracking carrier phases, e.g. from L2, for low-lying satellites. L2 phases are lost faster and earlier or, in the case of a rising satellite, the L2 phase becomes appropriate later.
  • this phenomenon is disadvantageous because the reception of one carrier phase is already aborting, whereas the other carrier phase can still be received or tracked for a certain amount of time. With the elimination of the reception of a carrier phase, however, none of the derived dispersive and non-dispersive correction errors are immediately calculable.
  • the object of the present invention is to provide a method for transmitting correction information for a satellite-based Positioning system that works with a reduced data volume compared to the prior art.
  • Another object is to improve signal utilization even in unfavorable geometric constellations, e.g. in the extension of the time of use for rising or setting satellites.
  • the invention relates to a method for transmitting corrections for a satellite-based
  • a positioning system according to claim 1, a corresponding method for receiving corrections according to claim 2, a computer program product according to claim
  • correction differences for primary carrier phases - for example L1 - are emitted at a high refresh rate - for example 0.5 Hz to 1 Hz, as currently conceived for ionospheric corrections.
  • a rover in the field can hereby correct his Ll observations.
  • Correction information eg a second correction difference - for one or more secondary carrier phases - for example L2 or L5 - are provided with a sent out lower update rate, which corresponds to the time scale of changes in the dispersion-free or geometric components.
  • the correction difference is no longer available with the necessary update rate for the secondary carrier phase.
  • the correction differences for the primary carrier phase and the correction information are used to computationally determine the current correction differences for the secondary carrier phase.
  • the non-dispersive portion is considered to be quasi-stationary, i. there will be an update on the characteristic time scale of changes in this proportion.
  • This update rate corresponds to that of the secondary carrier phase.
  • the correction differences for the second carrier phase are calculated from the linear combinations of carrier phases and dispersive and dispersion-free components by subtraction with the high-frequency updated correction differences of the first carrier phase.
  • the corrections are available internally even with the higher refresh rate.
  • the geometry is typically determined approximately every 10 seconds. This can be deducted from the Ll correction difference so that the ionosphere components with the high update rate of Ll correction differences remain. Due to the dispersivity of this ionosphere must be rescaled to L2 and combined with the calculated geometry correction difference, so that the L2 correction differences are available with the update rate of the Ll correction differences.
  • the main frequency Ll can still be corrected, although L2 is not or no longer available.
  • geometrically unfavorable constellations such as e.g. when positioning a satellite near the horizon, use it longer or earlier.
  • the method allows device-internally to provide data at a substantially identical data transfer rate as used in dispersive and non-dispersive correction differences.
  • the volume of data that must be transferred from a transmitting station is reduced.
  • the transmitted information content is virtually identical.
  • not all error components of the secondary carrier phase are transmitted. But this is an advantage.
  • the primary carrier phase receives a less noisy correction, which again makes advantageous in the positioning by lower position noise noticeable.
  • a correction difference and a linear combination can also be transmitted as correction information.
  • the linear combination can have, for example, dispersive and non-dispersive components.
  • other linear combinations with other or further components can also be used, provided that they allow a difference formation according to the invention assuming quasi-stationarity of a part of a linear combination.
  • the dispersive and non-dispersive components are linear combinations of the original, directly appropriate carrier phases.
  • a transmission of the correction differences takes place, which is based directly on the original, observed carrier phase measurements and manages without the involvement of linear combinations for the generation / separation of dispersive and non-dispersive fractions. So far, at least two observations with different frequencies are used to form dispersive and non-dispersive linear combinations. According to the invention, it is now sufficient to observe a single frequency.
  • Fig.l is a schematic representation of the transmission of corrections with a network of reference stations according to the prior art
  • FIG. 4 shows a schematic representation of novel data structure products for Use in carrying out a method according to the invention.
  • FIG. 1 schematically shows a transmission of corrections K to a mobile rover unit 1 as a receiving unit from a network of reference stations 3 according to the prior art.
  • Both the rover unit 1 and the reference stations receive satellite signals S from satellites 2 of a global positioning system.
  • the satellite signals S received in the network are forwarded to a central processing unit 4.
  • There is a calculation of corrections K wherein the corrections K are subsequently transmitted from a transmitter 5 of a transmitting unit to a receiver Ia of the rover unit 1.
  • the received corrections K serve there to increase the position accuracy based on the satellite signals received from a satellite receiver Ia Roveraji 1 S.
  • a network with a transmitter 4 and unidirectional communication method of the invention is also for bidirectional communication, as well as for Use in individual or separate stations outside of a network applicable.
  • the radiation emitted by the satellites 2 has at least a first frequency 6a with an associated primary carrier phase and a second frequency 6b with an associated secondary carrier phase. From the transmitter 5 first correction differences for the first carrier phase and second correction differences for the second carrier phase are transmitted or transmitted.
  • the satellite receiver 1a of the rover unit can still receive the two frequencies 6a and 6b, but the reference stations 3 of the network already lose all or part of the reception of the satellite signal for one of the frequencies, the low-frequency one usually being the first in the current state of the art second frequency 6b is lost. Future changes to the satellite systems may change this situation, but generally, both signals need not be lost at the same time, leaving at least one signal usable. In the case of the loss of one of the signals, the network can not provide both correction differences, so that despite continued reception by the satellite receiver Ia, a differential position determination with increased accuracy is no longer possible.
  • Phase ambiguities At low elevations, thus - dispersive and non-dispersive - corrections can quickly become useless, at least as far as they are used for interpolation or approximation.
  • the elimination of other carrier phases or frequencies than the L2 signal be taken into account.
  • the transmission rates for the corrections may be varied depending on the reception conditions of the rover unit or the reference stations 3. For example, if present Ll is the primary frequency for measurements, then in the future, after L2C has applied as the second civil code, the primary frequency may well cause a problem in reception. However, under certain circumstances this can not be predetermined beforehand, so that a timely adaptation to current reception conditions is required. Thus, a reference station 3 could earlier lose the L1 signal, whereas another reference station 3 first loses the L2 signal. According to the invention, another set of dispersive and non-dispersive correction differences in the form of the original carrier phases is covered.
  • the Ll signal would initially be used as the primary frequency and the L2 signal as the secondary frequency or a dispersive or dispersion-free linear combination.
  • the L2 signal would be used as primary frequency on this station combination or possibly on the combinations of all reference stations 3 and this would be a correction difference for the L2 signal together with a Send L5 correction difference or one of the linear combinations. If now also the new primary frequency and thus the L2 correction difference on one of the stations fails, then the L5 correction difference could now send with a - now - high update rate.
  • any existing clock offsets are known, an approximation or interpolation is still possible.
  • FIG. 3 explains the method according to the invention by a schematic representation.
  • the first correction difference and a correction information with different rates of updating are transmitted to the satellite receiver Ia of the rover unit 1 as a receiving unit.
  • the first correction difference 7 for the first frequency is updated at a higher rate than the correction information 8 for the second frequency.
  • the respective correction information 8 as given and thus considered as quasi-stationary.
  • the first rate is advantageously chosen so that the associated first period Tl corresponds to the characteristic time scale of ionospheric influences caused changes in the electromagnetic radiation.
  • the second rate is now chosen so that its inverse, i. the associated second period T2, which corresponds to the characteristic time scale of typical changes in the dispersion-free portion.
  • the first correction differences 7 are thus repeatedly updated.
  • the correction information 8 can represent the correction difference for the second carrier phase, a dispersive component or a dispersion-dependent component as linear combinations of the two correction differences for the two carrier phases.
  • the calculation of the current second correction difference for the secondary carrier phase takes place, for example, by differentiating first correction difference 7 and dispersion-free component, wherein the dispersion-free component can also be calculated from the first correction difference 7 and the second - quasi-stationary - correction difference, e.g. if the second correction difference is transmitted as correction information 8.
  • the generation of an associated data structure product takes place on the transmitter side and does not necessarily set the reception at exactly the same rate or using the Correction difference or the correction information or with the same update rate ahead.
  • Different receivers Ib can additionally receive or evaluate the correction differences or correction information transmitted at different rates with different rates.
  • Such a data structure product thus has a sequence of data records which contain first correction differences 7 for the primary carrier phase and correction information 8 for the secondary carrier phase, wherein each correction information 8 is assigned more than a first correction difference 7 over time.
  • corrections with a higher update rate can now also be calculated for the secondary carrier phase from the linear combination of the two carrier phases or the linear combination of dispersive and non-dispersive components.
  • the method according to the invention can also be used for more than two carrier phases, e.g. in a GPS system, outputting the correction differences for the Ll signal at a higher update rate, which are sent for the L2 and possibly L5 signals at one or more lower update rates.
  • FIG. 4 is a schematic representation of two alternatives of the inventive data structure product for use in carrying out a method according to the invention.
  • the first correction differences Ll 1 are emitted at different repetition rates independently of the correction information L 2i, so that the data structure product consists of at least two separate sequences of signals. If at a time a first correction difference Ll 1 and a correction information L2i sent out in parallel, the next updated first correction difference Ll 2 follows after the short first period Tl, whereas the next updated correction information L2 2 only after the longer second period T2 coincides with the first Correction difference Ll 5 is sent. At this time, the further updated first correction differences Ll 2 , Ll 3 and Ll 4 have already been transmitted or transmitted.
  • the second variant II is based on the directly linked and simultaneous transmission of correction differences and correction information for all carrier phases.
  • a signal is periodically transmitted, which contains a respective updated portion of the first correction difference Ll 1 and a portion of the updated at a lower rate correction information L2i.
  • a correction information L2i that is unchanged within T2 is transmitted, which would, however, mean no reduction with regard to the data volume to be transmitted.
  • the correction information instead of the correction information itself also an indicator, eg a flag, which indicates as a wildcard that the previous value for ⁇ L2 ⁇ is unchanged. Only when updating is full correction information L2i transmitted.
  • the purely exemplary listed data structure products according to variant I and variant II thus differ in that in variant I two separate data formats are transmitted at different rates, whereas in variant II a data format with two sections is transmitted, the sections being updated with different rates.
  • the method is basically also applicable to any satellite-based positioning systems, such as e.g. GPS, Galileo or GLONASS, usable according to the invention.
  • satellite-based positioning systems such as e.g. GPS, Galileo or GLONASS, usable according to the invention.

Abstract

Zum Übertragen von Korrekturen für ein satellitenbasiertes Positionierungssystem mit wenigstens einer Sendestation (5) zur Übertragung der Korrekturen an eine Empfangseinheit 1b werden eine erste Korrektionsdifferenz (7) mit einer ersten Rate und eine Korrekturinformation (8) mit einer zweiten Rate aktualisiert, wobei erste und zweite Rate unterschiedlich sind. Hierbei sind die Korrektionsdifferenzen und Korrekturinformationen jeweils Trägerphasen von Satellitensignalen zugeordnet, welche von einer Empfangseinheit empfangen werden. Durch eine Differenzbildung kann auch die zweite Korrektionsdifferenz mit einer Aktualisierungsrate berechnet werden, welche der Aktualisierungsrate der ersten Korrektionsdifferenz (7) entspricht. Grundlage hierfür ist die Annahme von quasi-stationären Anteilen für die dispersionsfreien Korrekturen, die eine Berechnung aus der Linearkombination von Trägerphasen und dispersiven sowie dispersionsfreien Anteilen erlaubt.

Description

VERFAHREN ZUR ÜBERMITTLUNG VON KORREKTURDATEN FÜR EIN
SATELLITENBASIERTES POSITIONIERUNGSSYSTEM
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Übertragen von Korrekturen für ein satellitenbasiertes
Positionierungssystem nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, ein Verfahren zum Empfangen von Korrekturen für ein satellitenbasiertes Positionierungssystem nach dem
Oberbegriff des Anspruchs 2, ein Computerprogrammprodukt und ein Datenstrukturprodukt.
Zur Positionsbestimmung werden gegenwärtig und in Zukunft globale oder satellitenbasierte Positionierungssysteme GNSS (z.B. GPS, GLONASS, GALILEO etc.) für viele Anwendungen genutzt. Aufgrund der physikalischen Bedingungen ist die erreichbare Positionsgenauigkeit beim Empfang durch eine isoliert betriebene Station begrenzt.
Beim differentiellen GNSS erfolgt die Positionsbestimmung einer mobilen Einheit, dem sogenannten Rover, durch Datenempfang und Datenmessung zu Satelliten so wie auch der Datenempfang von Datenmessungen von wenigstens einer Referenzstation. Da die Position der Referenzstation bekannt ist und diese ebenfalls die identischen Signale der Satelliten empfängt, können durch dieses differentielle Korrekturverfahren einige Ungenauigkeiten und Fehler reduziert werden. Beispiele für solche Fehler sind ionosphärische, troposphärische oder aus den Satellitenbahnen herrührende geometrische Fehler. Durch differentielle Verfahren ist eine höhere Genauigkeit möglich als sie mit einem Rover ohne Referenzstation möglich wäre. Eine solche Station übermittelt dem Rover fortlaufend Daten aus den empfangenen Satellitensignalen. Je nach Ausgestaltung können dies Rohdaten oder bereits aufbereitete Daten sein. In der Praxis werden Referenzstationen jedoch meist nicht für jeden Messvorgang neu installiert, sondern es erfolgt eine Abstützung auf ein ganzes Netz festinstallierter Referenzstationen, die von verschiedenen Anwendern auch gleichzeitig genutzt werden können. So können von Netzwerken entweder Netzwerk- Korrekturparameter übertragen werden oder es werden aus den Messungen der Referenzstationen im Netzwerk Daten für virtuelle Referenzstationen berechnet, die einer in der Nähe des Rovers gelegenen Station entspricht. In der US 5,899,957 werden ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Übertragen von GPS-Korrekturdistanzen für eine ausgewählte Region beschrieben. Das Dokument enthält zudem eine breite Übersicht über den Stand der Technik zu diesem Ansatz.
Ein für eine solche Übermittlung von Daten genutzter Standard für herstellerunabhängige Datenformate wird von der Radio Technical Commission For Maritime Services (RTCM) in Alexandria, Virginia, USA festgelegt. So werden in der älteren Form (Version 2.3) des Standards zur Übertragung von Netzwerk-Korrekturparametern bzw. der Daten von virtuellen Referenzstationen bspw. die RTCM-Typen 20/21 oder 18/19 genutzt. In der moderneren und kompakteren Form (Version 3.0) finden die RTCM-Typen 1001, 1002, 1003 und 1004 Verwendung.
Ein grundlegendes Problem der Datenübertragung aus Referenzstationsnetzwerken ist das Datenvolumen. Um das Datenvolumen zu reduzieren kann ein Netzwerk nach dem Master-Auxiliary-Konzept betrieben werden, bei dem aktuelle Daten von einer ausgewählten Master-Referenz-Station direkt an den Rover übertragen werden. Die Daten der restlichen Auxiliar-Stationen des Netzwerks werden in einer zentralen Verarbeitungseinheit aufbereitet und als Korrektions¬ differenz relativ zum Signal der Master-Station übertragen.
Die Korrektionsdifferenzen für die einzelnen vom Rover empfangenen Trägerphasen der Satellitensignale enthalten verschiedene Korrekturanteile, die durch physikalische Gegebenheiten mit unterschiedlichen Zeitskalen bedingt sind. Die Trägerphasen der Satellitensignale werden dabei mit mehreren Frequenzen übertragen, die bspw. für das GPS-
System mit Ll (154 • 10,23 • 106 Hz), L2 (120 • 10,23 • 106 Hz) oder L5 (115 • 10,23 • 106 Hz) bezeichnet werden. Ionosphärische Einflüsse ändern sich mit Variationen im Sekundenbereich vergleichsweise hochfrequent, wohingegen troposphärische oder geometrische Einflüsse Schwankungen im bis im Minutenbereich aufweisen. Um das zu übertragende Datenvolumen zu reduzieren, genügt es somit die Korrekturanteile für die einzelnen Einflussfaktoren mit an die Zeitskalen bzw. charakteristischen Veränderungsraten angepasst unterschiedlichen Aktualisierungsraten zu übertragen.
Geeignete Konzepte und Verfahren nach einem solchen Ansatz werden beispielsweise in "Study of a Simplified Approach in Utilizing Information from Permanent Reference Station Arrays", H.-J. Euler, CR. Keenan, B.E. Zebhauser, G. Wübbena, Proceedings of ION GPS 2001, Salt Lake City, Utah, 11.-14. September, 2001 oder "Improvement of Positioning Performance Using Standardized Network RTK Messages", H.-J. Euler, S. Seeger, O. Zelzer, F. Takac, B. E. Zebhauser, Proceedings of ION NTM, Januar 26-28, 2004, San Diego, CA ausführlich erläutert. - A -
Im Stand der Technik erfolgt die Aktualisierung für die Korrektionsdifferenzen der unterschiedlichen Trägerphasen mit einer identischen Rate. Diese entspricht der Aktualisierungsrate der eigentlichen Referenzstationsdaten, also beispielsweise 1 Hz für die Ll- und 1 Hz für die L2- Korrektionsdifferenzen, wobei eventuell auch je nach Applikation andere, z.B. geringere oder höhere, Aktualisierungsraten verwendet werden, beispielsweise 0.5 Hz oder 1 Aktualisierung innerhalb von 2 Sekunden. Durch Linearkombinationen Ionosphärenfrei und Geometriefrei können die zeitlich unterschiedlich skalierenden Variationen entkoppelt werden. Durch die Entkoppelung kann mit stark unterschiedlichen Übertragungsraten, beispielsweise 2 Sekunden für Geometriefrei und 60 Sekunden Ionosphärenfrei, gearbeitet werden, während sich Korrekturdifferenzen aus den originären Trägerphasenbeobachtungen die Änderungen der geometriefreien Anteile direkt widerspiegeln und daher im oben zitierten Stand der Technik für eine Übertragung verworfen wurden.
Die Korrektionsdifferenzen für Ll und L2 setzen sich dann in erster Linie aus den geometriefreien bzw. dispersiven und den ionosphärenfreien bzw. nicht-dispersiven Anteilen plus Rauschanteil zusammen:
)
Figure imgf000006_0001
h Λ ( 2 )
-τ /lA J^i ΔφL,2 wobei
Figure imgf000007_0001
die Korrektionsdifferenz zwischen den
Stationen k und m als dispersiver (Ionosphären-)Anteil für den Satelliten j, km,non—dιsp die Korrektionsdifferenz zwischen den
Stationen k und m als dispersionsfreier (Geometrie-) Anteil für den Satelliten j,
Z1 die Frequenz der primären Trägerphase, die Frequenz der sekundären Trägerphase, die erste (Ll-) Korrektionsdifferenz und
Figure imgf000007_0002
die zweite (L2-) Korrektionsdifferenz
bezeichnen.
Da sich die Ionosphäre bei ionosphärischen Aktivitäten sehr schnell ändert, wird im Stand der Technik davon ausgegangen, dass auch die Korrektionsdifferenzen, z.B. die Ll- und L2-Korrektionsdifferenzen, mit der notwendigerweise hohen Aktualisierungsrate der ionosphärischen Aktivität verschickt werden müssen. Hierfür wird für viele Applikationen häufig eine Aktualisierungsrate von 1 Hz als notwendig betrachtet, was formal wie folgt ausgedrückt werden kann:
Figure imgf000008_0001
SAΦla = h(SAΦl ώsp) + i(SAΦl ,mn_dlsp)
f(\g()>H)> i (^Funktionen mit Parametern
/(ändert sich mit 1 Hz) +g(ändert sich mit 0.1 Hz)= £ΔΦ^ x (ändert sich mit 1 Hz) ^(ändert sich mit 1 Hz) -H'(ändert sich mit 0.1 Hz)= £ΔΦ^ 2 (ändert sich mit 1 Hz)
Aus dieser Anforderung resultiert ein vergleichsweise hohes Datenvolumen, da alle Korrektionsdifferenzen eben mit der gleichen Rate, hier von 1 Hz, übertragen werden müssen.
Zudem resultieren jedoch noch Probleme aus speziellen geometrischen Konstellationen. Dispersive und nicht- dispersive Korrekturen lassen sich nur ermitteln wenn Ll und L2 verfügbar sind oder allgemeiner ausgedrückt, wenn 2 Trägerphasenmessungen für einen bestimmten Satelliten verfügbar sind. Derzeit entstehen Probleme bei der Verfolgung bzw. dem Tracken von Trägerphasen, z.B. von L2, für niedrigstehende Satelliten. L2-Phasen werden schneller und früher verloren bzw. bei einem aufgehenden Satelliten wird die L2-Phase später angemessen. Gerade beim Satellitenuntergang ist dieses Phänomen nachteilig, da der Empfang einer Trägerphase bereits abreisst wohingegen die andere Trägerphase noch eine gewisse Zeit länger empfangen bzw. getrackt werden kann. Mit dem Wegfall des Empfangs einer Trägerphase sind jedoch sofort keine der abgeleiteten dispersiven und nicht-dispersiven - Korrektions¬ differenzen mehr berechenbar.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in Bereitstellung eines Verfahrens zur Übertragung von Korrekturinformationen für ein satellitenbasiertes Positionierungssystem, das mit einem gegenüber dem Stand der Technik verringerten Datenvolumen arbeitet.
Eine weitere Aufgabe besteht in der Verbesserung der Signalnutzung auch bei ungünstigen geometrischen Konstellationen, z.B. in der Verlängerung der Nutzungszeit bei auf- oder untergehenden Satelliten.
Diese Aufgaben werden erfindungsgemäss durch die Verfahren oder Gegenstände der Ansprüche 1, 2 bzw. 13 und 14 sowie durch die kennzeichnenden Merkmale der Unteransprüche gelöst bzw. die Lösungen fortgebildet.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Übertragen von Korrekturen für ein satellitenbasiertes
Positionierungssystem nach dem Anspruch 1, ein entsprechendes Verfahren zum Empfangen von Korrekturen nach dem Anspruch 2, ein Computerprogrammprodukt nach Anspruch
13 sowie ein für die Durchführung der Verfahren geeignetes Datenstrukturprodukt nach Anspruch 14.
Das erfindungsgemässe Konzept basiert auf einer Aussendung einer Korrektionsdifferenz als erster Korrekturinformation und einer weitren Korrekturinformation mit unterschiedlichen Aktualisierungsraten. So werden zum Beispiel Korrektionsdifferenzen für primäre Trägerphasen - beispielsweise Ll - mit einer hohen Aktualisierungsrate - beispielsweise 0.5 Hz bis 1 Hz, wie zur Zeit für ionosphärische Korrekturen konzipiert - ausgesendet. Ein Rover im Feld kann hiermit seine Ll Beobachtungen korrigieren. Korrekturinformationen, z.B. eine zweite Korrektionsdifferenz - für eine oder mehrere sekundäre Trägerphasen - beispielsweise L2 oder L5 - werden mit einer niedrigeren Aktualisierungsrate ausgesendet, wobei diese der Zeitskala von Veränderungen der dispersionsfreien bzw. geometrischen Anteile entspricht.
Hierdurch steht für die sekundäre Trägerphase die Korrektionsdifferenz nicht mehr mit der notwendigen Aktualisierungsrate zur Verfügung. Erfindungsgemäss werden aus den Korrektionsdifferenzen für die primäre Trägerphase und der Korrekturinformation rechnerisch die aktuellen Korrektionsdifferenzen für die sekundärer Trägerphase bestimmt. Hierfür wird der nicht-dispersive Anteil als quasi-stationär betrachtet, d.h. es erfolgt eine Aktualisierung auf der charakteristischen Zeitskala von Änderungen dieses Anteils. Diese Aktualisierungsrate entspricht der der sekundären Trägerphase. In den Zwischenzeiten werden aus den Linearkombinationen von Trägerphasen sowie dispersiven und dispersionsfreien Anteilen durch Differenzbildung mit dem hochfrequent aktualisierten Korrektionsdifferenzen der ersten Trägerphase die Korrektionsdifferenzen für die zweite Trägerphase berechnet. Somit stehen die Korrekturen geräteintern auch mit der höheren Aktualisierungsrate zur Verfügung.
Im Beispiel eines GPS-Systems wird die Geometrie typischerweise ca. alle 10 Sekunden bestimmt. Diese kann von der Ll-Korrektionsdifferenz abgezogen werden, so dass die Ionosphärenanteile mit der hohen Updaterate von Ll- Korrektionsdifferenzen übrigbleiben. Aufgrund der Dispersivität muss dieser Ionosphärenanteil auf L2 umskaliert werden und mit der berechneten Geometriekorrektionsdifferenz kombiniert werden, so dass die L2-Korrektionsdifferenzen mit der Aktualisierungsrate der Ll-Korrektionsdifferenzen zur Verfügung stehen.
Hierdurch kann die Hauptfrequenz Ll noch korrigiert werden, obwohl L2 nicht oder nicht mehr verfügbar ist. Damit können geometrisch ungünstige Konstellationen, wie z.B. bei horizontnaher Positionierung eines Satelliten, länger oder früher genutzt werden.
Zudem erlaubt das Verfahren geräteintern eine Bereitstellung von Daten mit einer im wesentlichen identischen Datenübertragungsrate wie sie bei dispersiven und nicht-dispersiven Korrektionsdifferenzen verwendet werden. Jedoch ist das Datenvolumen, das von einer Sendestation übertragen werden muß, reduziert. Der übertragene Informationsinhalt ist jedoch quasi identisch. Allerdings werden nicht alle Fehleranteile der sekundären Trägerphase übertragen. Hierin liegt aber ein Vorteil. Die primäre Trägerphase erhält eine weniger verrauschte Korrektur, was sich wieder in der Positionierung durch geringeres Positionsrauschen vorteilhaft bemerkbar macht.
Neben der Übertragung von Korrektionsdifferenzen für zwei Trägerphasen mit unterschiedlichen Raten können auch eine Korrektionsdifferenz und eine Linearkombination als Korrekturinformation übertragen werden. Dabei kann die Linearkombination z.B. dispersive und nicht-dispersive Anteile aufweisen. Es sind erfindungsgemäss jedoch auch andere Linearkombinationen mit anderen oder weiteren Komponenten verwendbar, sofern diese eine erfindungsgemässe Differenzbildung bei angenommener Quasi-Stationarität eines Teils einer Linearkombination erlauben. Im Stand der Technik handelt es sich bei den dispersiven und nicht-dispersiven Anteilen um Linearkombinationen der originären, direkt angemessenen Trägerphasen. Im Vergleich zu diesem bekannten Ansatz erfolgt erfindungsgemäss eine Aussendung der Korrekturdifferenzen, welche direkt auf den originären, beobachteten Trägerphasenmessungen basiert und ohne Einschaltung von Linearkombinationen zur Generierung/Trennung von dispersiven und nicht-dispersiven Anteilen auskommt. Bisher werden zur Bildung von dispersiven und nicht-dispersiven Linearkombinationen mindestens zwei Beobachtungen mit unterschiedlichen Frequenzen verwendet. Erfindungsgemäss genügt nun die Beobachtung einer einzigen Frequenz.
Die erfindungsgemässen Verfahren und ein erfindungsgemässes Datenstrukturprodukt werden nachfolgend anhand von in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen rein beispielhaft näher beschrieben. Im einzelnen zeigen
Fig.l eine schematische Darstellung der Übertragung von Korrekturen mit einem Netzwerk von Referenzstationen nach dem Stand der Technik;
Fig.2 eine schematische Darstellung der Empfangsproblematik bei niedrigstehenden
Satelliten;
Fig.3 eine schematische Darstellung des erfindungsgemässen Verfahrens und
Fig.4 eine schematische Darstellung von erfindungsgemässen Datenstrukturprodukten zur Nutzung bei der Durchführung eines erfindungsgemässen Verfahrens.
In Fig.l wird schematisch eine Übertragung von Korrekturen K zu einer mobilen Rovereinheit 1 als Empfangseinheit aus einem Netzwerk von Referenzstationen 3 nach dem Stand der Technik dargestellt. Sowohl die Rovereinheit 1 als auch die Referenzstationen empfangen Satellitensignale S von Satelliten 2 eines globalen Positionierungssystems. Die im Netzwerk empfangenen Satellitensignale S werden zu einer zentralen Recheneinheit 4 weitergeleitet. Dort erfolgt eine Berechnung von Korrekturen K, wobei die Korrekturen K nachfolgend von einem Sender 5 einer Sendeeinheit an einen Empfänger Ia der Rovereinheit 1 übertragen werden. Die empfangenen Korrekturen K dienen dort zur Erhöhung der Positionsgenauigkeit auf Basis der von einem Satellitenempfänger Ia der Rovereinheit 1 empfangenen Satellitensignale S. Trotz der hier gewählten Darstellung eines Netzwerks mit einem Sender 4 und unidirektionaler Kommunikation ist das erfindungsgemässe Verfahren auch für bidirektionale Kommunikation, sowie für die Nutzung in einzelnen bzw. separierten Stationen ausserhalb eines Netzwerkes anwendbar.
In Fig.2 erfolgt eine schematische Darstellung der Empfangsproblematik bei niedrigstehenden Satelliten 2. Die von den Satelliten 2 ausgesandte Strahlung weist wenigstens eine erste Frequenz 6a mit einer zugeordneten primären Trägerphase und eine zweite Frequenz 6b mit einer zugeordneten sekundären Trägerphase auf. Vom Sender 5 werden für die erste Trägerphase erste Korrektionsdifferenzen und für die zweite Trägerphase zweite Korrektionsdifferenzen ausgesandt bzw. übertragen. In manchen Anwendungsfällen kann zwar noch der Satellitenempfänger Ia der Rovereinheit die beiden Frequenzen 6a und 6b empfangen, die Referenzstationen 3 des Netzwerks verlieren aber bereits ganz oder teilweise den Empfang des Satellitensignals für eine der Frequenzen, wobei beim derzeitigen Stand der Technik im Regelfall zuerst die niederfrequente zweite Frequenz 6b verloren wird. Zukünftige Änderungen an den Satellitensystemen werden eventuell diese Situation ändern, aber generell müssen nicht beide Signale zeitgleich verloren werden, so dass zumindest ein Signal nutzbar bleibt. Im Falle des Verlustes eines der Signale kann das Netzwerk nicht beide Korrektionsdifferenzen bereitstellen, so dass trotz weiterhin vorhandenem Empfang durch den Satellitenempfänger Ia eine differentielle Positionsbestimmung mit erhöhter Genauigkeit nicht mehr möglich ist.
So ist in solchen Konstellationen z.B. das im GPS-System verwendete L2-Signal schlechter anzumessen, da zur Zeit spezielle Verfahren beim Tracken verwendet werden. Ein solches L2-Signal wird bei niedrigen Elevationen tendenziell früher unter eine kritische Schwelle kommen, an der Probleme mit der Auflösung der Phasenmehrdeutigkeit entstehen. Die Korrektionsdifferenzen basieren jedoch in erster Linie auf zuverlässig, d.h. richtig festgelegten
Phasenmehrdeutigkeiten. Bei niederen Elevationen können somit - dispersive und nicht-dispersive - Korrekturen schnell unbrauchbar werden, zumindest soweit diese zum Interpolieren oder Approximieren herangezogen werden.
Jedoch kann erfindungsgemäss auch der Wegfall anderer Trägerphasen bzw. Frequenzen als dem L2-Signal berücksichtigt werden. Gleichfalls können die Übertragungsraten für die Korrekturen je nach Empfangsbedingungen der Rovereinheit oder der Referenzstationen 3 variiert werden. Ist zum Beispiel gegenwärtige Ll die Primärfrequenz für Messungen, so kann in Zukunft nach dem Aufschalten von L2C als zweitem zivilem Code durchaus die primäre Frequenz ein Problem beim Empfang bereiten. Dies kann unter Umständen aber nicht vorher festgelegt werden, so dass eine zeitnahe Anpassung an aktuelle Empfangsbedingungen erforderlich ist. So könnte eine Referenzstation 3 früher das Ll-Signal verlieren, hingegen eine andere Referenzstation 3 zuerst das L2- Signal. Erfindungsgemäss wird eine andere Zusammenstellung von dispersiven und nicht-dispersiven Korrektionsdifferenzen in Form der ursprünglichen Trägerphasen abgedeckt. Es spielt keine Rolle, ob nach einem Verlust der ursprünglichen Trägerphasen auf einer oder mehreren Referenzstationen 3 die dispersiven und nicht dispersiven Korrektionsdifferenzen aus der aktuellen Ll- Korrektionsdifferenz plus dem veralteten, quasi¬ stationären, nicht-dispersiven Anteil oder aus der aktuellen L2- (L5-) Korrektionsdifferenz plus dem veralteten quasi-stationären Anteil weitergerechnet werden.
Im Dreifrequenzfall würde vielleicht am Anfang das Ll- Signal als primäre Frequenz verwendet und das L2-Signal als sekundäre Frequenz ausgesandt bzw. eine dispersive oder dispersionsfreie Linearkombination. Bei Wegfall des Ll- Signals für eine Referenzstation 3 würde auf dieser Stationskombination oder eventuell auf den Kombinationen aller Referenzstationen 3 das L2-Signal als primäre Frequenz verwendet und diese würden eine Korrektionsdifferenz für das L2-Signal zusammen mit einer L5-Korrektionsdifferenz oder einer der Linearkombinationen versenden. Fällt nun auch noch die neue Primärfrequenz und damit die L2-Korrektionsdifferenz auf einer der Stationen aus, so könnte nun die L5-Korrektionsdifferenz mit einer - jetzt - hohen Aktualisierungsrate versenden. Soweit eventuell vorhandene Uhrenoffsets bekannt sind, ist weiterhin eine Approximation oder Interpolation möglich. Somit kann je nach Situation eine Variation der zu übertragenden Korrekturen und der damit verbundenen Raten erfolgen. So könnte durchaus für eine Stationskombination nur noch eine Ll-Korrektionsdifferenz versandt werden. Von einer anderen Stationskombination werden nur noch eine L2- Korrektionsdifferenz und von weiteren Stationskombinationen eventuell nur noch andere Korrektionsdifferenzen zur Verfügung gestellt. Da alle Signale immer aus einem dispersiven und einem nicht-dispersiven Anteil bestehen und der quasi-stationäre nicht-dispersive Anteil aus alten Epochen weiter verwendet wird, kann egal welche Frequenz noch auf der Rovereinheit empfangen bzw. getrackt wird, diese aus den anderen Anteilen korrigiert werden.
Fig.3 erläutert das erfindungsgemässe Verfahren durch eine schematische Darstellung. Vom Sender 5 der Sendeeinheit werden die erste Korrektionsdifferenz und eine Korrekturinformation mit unterschiedlichen Raten der Aktualisierung an den Satellitenempfänger Ia der Rovereinheit 1 als Empfangseinheit übertragen. Die erste Korrektionsdifferenz 7 für die erste Frequenz wird mit einer höheren Rate als die Korrekturinformation 8 für die zweite Frequenz aktualisiert. Somit liegt zwischen den Aktualisierungen der ersten Korrektionsdifferenz 7 der erste Zeitraum Tl und zwischen den Aktualisierungen der Korrekturinformation 8 der zweite Zeitraum T2. Für diese Zeiträume werden die jeweiligen Korrekturinformationen 8 als gegeben und damit als quasi-stationär betrachtet. Die erste Rate wird dabei vorteilhafterweise so gewählt, dass der zugeordnete erste Zeitraum Tl der charakteristischen Zeitskala von durch ionosphärische Einflüsse bedingten Veränderungen der elektromagnetischen Strahlung entspricht.
Die zweite Rate wird nun so gewählt, dass deren Inverse, d.h. der zugeordnete zweite Zeitraum T2, der charakteristischen Zeitskala von typischen Veränderungen des dispersionsfreien Anteils entspricht. Während dieses im Vergleich zum ersten Zeitraum Tl längeren zweiten Zeitraumes T2, in dem die Korrekturinformation 8 unverändert bleiben, werden somit die ersten Korrektionsdifferenzen 7 mehrfach aktualisiert. Die Korrekturinformation 8 kann hierbei die Korrektionsdifferenz für die zweite Trägerphase, einen dispersiven oder einen dispersionsbehafteten Anteil als Linearkombinationen der beiden Korrektionsdifferenzen für die beiden Trägerphasen repräsentieren.
Die Berechnung der aktuellen zweiten Korrektionsdifferenz für die sekundäre Trägerphase erfolgt beispielsweise unter Differenzbildung von erster Korrektionsdifferenz 7 und dispersionsfreiem Anteil, wobei der dispersionsfreie Anteil auch aus der ersten Korrektionsdifferenz 7 und der zweiten - quasi-stationären - Korrektionsdifferenz berechnet werden kann, z.B. wenn als Korrekturinformation 8 die zweite Korrektionsdifferenz übertragen wird.
Die Erzeugung eines zugehörigen Datenstrukturproduktes erfolgt senderseitig und setzt nicht notwendigerweise dem Empfang mit exakt der gleichen Rate oder unter Nutzung der Korrektionsdifferenz oder der Korrekturinformation bzw. mit der gleichen Aktualisierungsrate voraus. Unterschiedliche Empfänger Ib können die mit unterschiedlichen Raten ausgesandten Korrektionsdifferenzen bzw. Korrekturinformationen zusätzlich auch mit unterschiedlichen Raten empfangen oder auswerten.
Ein solches Datenstrukturprodukt weist somit eine Folge von Datensätzen auf, welche erste Korrektionsdifferenzen 7 für die primäre Trägerphase und Korrekturinformationen 8 für die sekundäre Trägerphase enthalten, wobei jeder Korrekturinformation 8 zeitlich mehr als eine erste Korrektionsdifferenz 7 zugeordnet ist.
Unter Zugrundelegung der langsameren Veränderung des nicht- dispersiven Anteils können nun aus der Linearkombination der beiden Trägerphasen bzw. der Linearkombination von dispersiven und nicht-dispersiven Anteilen auch für die sekundäre Trägerphase Korrekturen mit höherer Aktualisierungsrate berechnet werden.
Das erfindungsgemässe Verfahren ist auch für mehr als zwei Trägerphasen verwendbar, z.B. indem in einem GPS-System die Korrektionsdifferenzen für das Ll-Signal mit höherer Aktualisierungsrate, die für das L2- sowie das eventuell L5-Signal mit einer oder mehreren niedrigeren Aktualisierungsraten ausgesandt werden.
Fig.4 eine schematische Darstellung von zwei Alternativen des erfindungsgemässen Datenstrukturprodukts zur Nutzung bei der Durchführung eines erfindungsgemässen Verfahrens.
Gezeigt wird die Aussendung von Korrektionsdifferenzen und Korrekturinformationen aufweisenden Datenformaten gegenüber der Zeitachse t.
In der ersten Variante I werden die ersten Korrektionsdifferenzen Ll1 mit unterschiedlichen Wiederholraten unabhängig von den Korrekturinformationen L2i ausgesandt, so dass das Datenstrukturprodukt aus mindestens zwei getrennten Folgen von Signalen besteht. Wird zu einem Zeitpunkt parallel eine erste Korrektionsdifferenz Ll1 und eine Korrekturinformation L2i ausgesandt, so folgt die nächste aktualisierte erste Korrektionsdifferenz Ll2 nach dem kurzen ersten Zeitraum Tl, wohingegen die nächste aktualisierte Korrekturinformation L22 erst nach dem längeren zweiten Zeitraum T2 zeitgleich mit der ersten Korrektionsdifferenz Ll5 gesendet wird. Zu diesem Zeitpunkt wurden bereits die weiteren aktualisierten ersten Korrektionsdifferenzen Ll2, Ll3 und Ll4 übermittelt bzw. ausgesendet.
Die zweite Variante II basiert auf der direkt verknüpften und zeitgleichen Aussendung von Korrektionsdifferenzen und Korrekturinformationen für alle Trägerphasen. Mit einem Zeitabstand des ersten Zeitraums Tl wird periodisch ein Signal ausgesendet, das einen jeweils aktualisierten Anteil der ersten Korrektionsdifferenz Ll1 und einen Anteil der mit geringerer Rate aktualisierten Korrekturinformation L2i enthält. Im einfachsten Fall wird innerhalb des längeren zweiten Zeitraums T2 zusammen mit den variierenden Ll1 eine innerhalb von T2 unveränderte Korrekturinformation L2i übertragen, was allerdings hinsichtlich des zu übertragenden Datenvolumens keine Reduzierung bedeuten würde. Statt dessen kann jedoch erfindungsgemäss anstelle der Korrekturinformation selbst auch ein Indikator, z.B. ein Flag, verwendet werden, der als Platzhalter anzeigt, dass der bisherige Wert für ~L2± unverändert ist. Nur bei einer Aktualisierung wird eine volle Korrekturinformation L2i übertragen. Die rein exemplarisch angeführten Datenstrukturprodukte nach Variante I und Variante II unterscheiden sich somit darin, dass in Variante I zwei getrennte Datenformate mit unterschiedlichen Raten ausgesandt werden, wohingegen in Variante II ein Datenformat mit zwei Abschnitten ausgesendet wird, wobei die Abschnitte mit unterschiedlichen Raten aktualisiert werden.
Die dargestellten Ausführungsformen stellen nur Beispiele für erfindungsgemässe Realisierungen dar und sind daher nicht abschliessend und einschränkend zu verstehen. Darüber hinaus kann der Fachmann weitere erfindungsgemässe Ausführungsformen ableiten, z.B. unter Verwendung alternativer Formen der Datenstrukturprodukte bzw. Datenformate. Insbesondere können alternative Anzahlen von Trägerphasen und Aktualisierungscharakteristiken verwendet werden, wobei insbesondere Verfahren mit drei oder mehr Trägerphasen realisierbar sind. Zudem sind in den Beispielen stets Vielfache des ersten Zeitraums für den zweiten Zeitraum angesetzt worden. Erfindungsgemäss können aber auch Aktualisierungsraten gewählt werden, die nicht Vielfache voneinander sind, z.B. durch Verwendung von Primzahlen.
Trotz der gewählten systemspezifischen Beispiele ist das Verfahren grundsätzlich auch für beliebige satellitenbasierte Positionierungssysteme, wie z.B. GPS, Galileo oder GLONASS, erfindungsgemäss verwendbar.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Übertragen von Korrekturen (K) für ein satellitenbasiertes Positionierungssystem mit wenigstens einer Sendestation (5) zur Übertragung der Korrekturen (K) an eine Empfangseinheit (Ib) , insbesondere mit unidirektionaler Kommunikation, wobei die Empfangseinheit (Ib) zum Empfang elektromagnetischer Strahlung von wenigstens einem Satelliten (2) des Positionierungssystems eingerichtet ist und die Strahlung wenigstens eine originäre erste Trägerphase (6a) und eine originäre zweite Trägerphase (6b) aufweist, und die Sendestation (5) wenigstens o eine erste Korrektionsdifferenz (7) für die erste Trägerphase (6a) und o eine Korrekturinformation (8) für die zweite
Trägerphase (6b) aussendet, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Korrektionsdifferenz (7) mit einer ersten Rate und die Korrekturinformation (8) mit einer zweiten Rate aktualisiert werden, wobei erste und zweite Rate unterschiedlich sind.
2. Verfahren zum Empfang von Korrekturen (K) für ein satellitenbasiertes Positionierungssystem mit wenigstens einer Empfangseinheit (Ib) welche Korrekturen (K) von einer Sendestation (5) empfängt, insbesondere mit unidirektionaler Kommunikation, wobei die Empfangseinheit (5) zum Empfang elektromagnetischer Strahlung von wenigstens einem Satelliten (2) des Positionierungssystems eingerichtet ist und die Strahlung wenigstens eine erste Trägerphase (6a) und eine zweite Trägerphase (6b) aufweist, und die Sendestation (5) wenigstens o eine erste Korrektionsdifferenz (7) für die erste Trägerphase (6a) und o eine Korrekturinformation (8) für die zweite
Trägerphase (6b) aussendet, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Korrektionsdifferenz (7) mit einer ersten Rate und die Korrekturinformation (8) mit einer zweiten Rate empfangen werden, wobei erste und zweite Rate unterschiedlich sind.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der ersten Trägerphase (6a) eine höhere Frequenz als der zweiten Trägerphase (6b) zugeordnet ist.
4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Rate der charakteristischen Zeitskala von durch dispersionsbehaftete Einflüsse bedingten Veränderungen entspricht.
5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Rate der charakteristischen Zeitskala von durch dispersionsfreie Einflüsse bedingten Veränderungen entspricht.
6. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Rate höher als die zweite Rate ist, insbesondere die ersten Rate 1 Hz und die zweite Rate 0,1 Hz beträgt.
7. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
• die erste Korrektionsdifferenz (7) und eine zweite Korrektionsdifferenz jeweils als Linearkombination o eines dispersiven und o eines dispersionsfreien Anteils, sowie
• ein dispersiver und ein dispersionsfreier Anteil jeweils als Linearkombination o der ersten Korrektionsdifferenz (7) und o der zweiten Korrektionsdifferenz modelliert werden, insbesondere gemäss der Gleichungen
Figure imgf000023_0001
SAΦL hn,n _o_n_—dAιs„p
Figure imgf000023_0002
wobei
Figure imgf000023_0003
den dispersiven Anteil für die erste
Korrektionsdifferenz (7),
^ΦibBjBOT,_dBp den dispersionsfreien Anteil für die erste Korrektionsdifferenz (7),
/ die Frequenz der ersten Trägerphase
(βa), f2 die Frequenz der zweiten Trägerphase
(6b), δ^ΦJ hnl die erste Korrektionsdifferenz (7) und δAΦJ km2 die zweite Korrektionsdifferenz
bezeichnen, und wobei
• die zweite Korrektionsdifferenz,
• der dispersionsfreie Anteil oder • der dispersive Anteil die Korrekturinformation (8) repräsentiert.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Korrektionsdifferenz für die zweite
Trägerphase (6b) unter Differenzbildung von erster Korrektionsdifferenz (7) und dispersionsfreiem Anteil berechnet wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der dispersionsfreie Anteil aus der ersten Korrektionsdifferenz (7) und der zweiten Korrektionsdifferenz berechnet wird.
10. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sendestation (5) als Teil eines Netzwerks von Referenzstationen (3) betrieben wird, insbesondere eines Netzwerks mit Master- und Auxiliary-Referenz-Stationen.
11. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Korrekturinformation (8) für einen Zeitraum als quasi-stationär betrachtet wird, welcher der Inversen der zweiten Rate entspricht.
12. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass erste und zweite Rate in Abhängigkeit von den Empfangsbedingungen • der elektromagnetischer Strahlung von wenigstens einem Satelliten (2) und/oder • der Korrekturen (K) variiert werden, insbesondere das ordinale Verhältnis von erster und zweiter Rate, gegebenenfalls mehrfach, variiert wird.
13. Computerprogrammprodukt mit Programmcode, der auf einem maschinenlesbaren Träger gespeichert oder durch eine elektromagnetische Welle verkörpert ist, zur Durchführung eines der Verfahren nach einem der
Ansprüche 1 bis 12, insbesondere wenn das Programm in einem Computer ausgeführt wird.
14. Datenstrukturprodukt zur Durchführung eines der Verfahren nach Anspruch 1 bis 12 als Folge von
Datensätzen, welche erste Korrektionsdifferenzen (7) für die erste Trägerphase (6a) und/oder
Korrekturinformationen (8) für die zweite Trägerphase (6b) aufweisen, wobei jeder Korrekturinformation (8) zeitlich mehr als eine erste Korrektionsdifferenz (7) zugeordnet ist.
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