Zeitschrift für Küstenzonenmanagement

Abstrakt

Modellierung und Charakterisierung von GNSS-Mehrwegeeffekten mittels neuartigem Ansatz

Marios Smyrnaios

In den letzten Jahrzehnten wurden viele Fortschritte bei der Modellierung der verschiedenen Fehlerquellen erzielt, die GNSS-Signale verzerren und die Positionsgenauigkeit verringern. Eine der letzten verbleibenden, nicht modellierten Fehlerquellen in GNSS, im Sinne eines Standardkorrekturmodells, ist Mehrwegeausbreitung. Mehrwegebedingte Verzerrungen treten auf, wenn neben dem direkten Signal auch indirekte Signalkomponenten die Empfangsantenne erreichen. Der wichtigste Beitrag dieser Arbeit ist die Formulierung von Ausdrücken in geschlossener Form zur Charakterisierung von Mehrwegeeffekten in den GNSS-Daten. Es wird ein spezieller Algorithmus entwickelt, der die zuvor genannten Ausdrücke auswertet und anschließend in einer Simulationsanalyse verwendet wird. Schlüsselparameter des Prozesses werden simuliert und ihre Auswirkungen auf die resultierende Fehlergröße werden charakterisiert. Zur Validierung der theoretischen Entwicklungen sowie des entwickelten Algorithmus wird ein kontrolliertes Experiment durchgeführt und die Ergebnisse werden zusammen mit einem Vergleich zwischen realen und simulierten Daten präsentiert. So wird gezeigt, dass die in den Daten vorhandenen Mehrwegesignaturen mit diesem neuen Ansatz für komplette Satellitenbögen repliziert werden können. Das Konzept kann zur Quantifizierung und Charakterisierung von Mehrwegeeffekten entweder für die Positionsbestimmung oder für GNSS-Fernerkundungsanwendungen verwendet werden.