Bestimmung und Validierung von Phasenzentrumskorrektionen für Multi-GNSS-Signale

Abstract

Eine genaue Positionsbestimmung mittels GNSS basiert auf einem präzisen Signalempfang. Im Falle von Trägerphasenmessung stellt ein gleichförmiger Kugelstrahler eine ideale Empfängerantenne dar. Abweichungen von dieser idealen Phasenfront werden als Phasenzentrumskorrektionen (PCC) bezeichnet. In dem vom IGS bereitgestellten Antennenkorrekturen sind zurzeit nur PCC für GPS und GLONASS L1 und L2 vorhanden. Kalibrierwerte für GPS L5 und Galileo-Signale werden bislang nicht vom IGS bereitgestellt. Lediglich im EPN stehen teilweise Kammerkalibrierwerte für diese Signale zur Verfügung. Allerdings haben Untersuchungen unserer Arbeitsgruppe gezeigt, dass bei einer Mischung von Kammer- sowie Roboterkalibrierwerten in großräumigen Netzen signifikante Abweichungen in der Positionsebene auftreten. Daher ist der Bedarf an absoluten Feldkalibrierwerten gegeben. Das Institut für Erdmessung (IfE) ist eine vom IGS anerkannte Kalibrierinstitution und kalibriert operationell nach dem absoluten Verfahren Antennen. In einem neueren Ansatz können nun auch PCC für GPS L5 und Galileo-Signale in einem Postprocessing Ansatz mittels einer sphärisch-harmonischen Funktionen geschätzt werden. In diesem Beitrag wird auf das Robotermodell sowie die Datenerhebung für die Schätzung von PCC eingegangen. Außerdem werden die geschätzten Pattern für verschiedene Antennen vorgestellt sowie validiert. Unsere Untersuchungen haben u.a. ergeben, dass die Wiederholbarkeit der PCC für Galileo-Signale unter 1 mm liegen.