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Sonstiges | GPS-Präzision

13. Februar 2013: Von

Kontext

Kann mal jemand einem VFR-Piloten die verlässliche Präzision von GPS-Geräten erklären, und zwar auch allgemein betrachtet? Es ist so, dass Katasterämter angeblich Grenzsteine zentimetergenau einmessen können. Das müsste dann ja juristisch wasserdicht sein. Gelten die 15m des sog. Systemfehlers noch oder nicht mehr und warum? Wo liegt dann das Hindernis für eine GPS-Landung (nicht approach) bzw. für einen Präzisionsanflug?

Merci beaucoup

J.Kolb

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13. Februar 2013: Von Pelle Goran an Bewertung: +1.00 [1]

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Eigentlich ist das in der Ausbildung Gegenstand, oder?

Also, zunächst einmal vermessen Katasterämter nur grob mit GPS, die Einmessung selber wird erst "juristisch wasserdicht" über terrestrisch geodätische Referenzpunkte. GPS eignet sich hierfür nur in ganz besonderen Ausnahmefällen, denn die Katasterämter führen Landkarten und die sind in aller Regel nicht GPS georeferenziert. Prinzipielle Hürde ist dabei vor allem die den GPS Berechnungen zugrunde gelegte Form der Erde - dort wird nämlich nicht die Erdoberfläche, sondern ein synthetisches Gebilde zugrunde gelegt und auf dieses werden die Laufzeitmessungen der Satelliten rückgerechnet. Die Oberfläche des geodätischen Ellipsoids nach WGS84 kann zB bis zu einem Kilometer von der realen Erdoberfläche abweichen und auch die Position kann erheblich abweichen.

Mit der normalen Systemabweichung von 15m kann man heute noch rechnen, aber auch hier ist das große Problem der mangelhaften Qualitätssicherungsmöglichkeit - man bekommt eine errechnete, NICHT GEMESSENE, Position und hat kein Qualitätsmerkmal, das einem die Ungenauigkeit anzeigen würde. GPS Positionen funktionieren eben nur, wenn man Laufzeiten misst und sie mit einer Uhr vergleicht - kein wirklich gutes Verfahren ... Alles was unter 10m Genauigkeit kommen will, muss recht großen Aufwand treiben und führt zu einer recht losgelösten Standortbestimmung, weil einfach die Karten das normalerweise gar nicht hergeben.

Alle GPS Ungenauigkeiten zusammen ergeben dann eine Unsicherheit in der Positionsbestimmung, die sich zu im Mittel ungefähr +/- 300m addieren können, wobei das auch wieder ein Mittelwert ist und reale Abweichungen durchaus auch einen Kilometer (zB bei falschem Kartendatum oder an ungünstiger Stelle auf der Erde) ergeben können.

Theoretisch können mit DPGS, also einer zusätzlichen ortsfesten Referenzstation auch 1m Genauigkeit erreicht werden - was an einigen Plätzen per zusätzlicher Vermessung, speziell fürs Militär, durchgeführt wird - aber der finanzielle Aufwand ist recht groß, die GA hat meist keine DGPS Empfänger und wann das kommen mag ???

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13. Februar 2013: Von Wolfgang Lamminger an Bewertung: +1.00 [1]

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Systembedingt ist das GPS-Signal den genantnen "Ungenauigkeiten" unterworfen. Eine Präzisierung der Genauigkteit wird - wie im Vorpost beschrieben - über DGPS erreicht oder eben über WAAS (Wide Area augumentation System - siehe hier: https://de.wikipedia.org/wiki/Wide_Area_Augmentation_System).

Für Vermessungszwecke (hier: Vermessung aus der Luft) werden Referenzstationen (vergleichbar mit einem DGPS-System) aufgebaut, die an bekannten ("juristisch offiziellen") Vermessungspunkten die Abweichung des GPS-Signals von der tatsächlichen Geo-Position (zur Laufzeit der Messung) ermitteln und dann als Korrekturwerte in die Berechnung der Daten eingehen. (siehe z. B. hier: https://www.ifp.uni-stuttgart.de/publications/phowo95/Lohr.pdf).

Interessant ist zB zu beobachten, wie die gemessene (korrekt: gerechnete) Position eines ortsstationären GPS-Empfängers um die tatsächliche Position "herumspringt". Nett anzusehen, wenn man zB. die Signale eines SPOT-Senders (https://www.findmespot.eu/gm/) mal über einige Stunden beobachtet und sich graphisch anzeigen lässt.

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13. Februar 2013: Von Guido Warnecke an Wolfgang Lamminger

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Soweit mir bekannt ist, haengt die Genauigkeit von der Bewegungsgeschwingigkeit des Empfaengers ab.
Ein Flugzeug GPS, dass sich mit 100 kts im approach bewegt, ist nicht so genau wie ein statisches instrument, dass in der Landvermessung und im Tagebau verwendet wird.
Meine 2 cent dazu.

Happy Landings,
Guido

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14. Februar 2013: Von Pelle Goran an Guido Warnecke

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Das ist im wesentlichen korrekt und liegt daran, dass die Laufzeitsignale der verschiedenen Signale zu verschiedenen Zeiten eintreffen und das gerät ja die Realstrecke zwischen den Meßpunkten nicht kennt. Bei 100 Knoten kann die GPS Positionsbestimmung schon mal mördermässig daneben gehen.

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