Satellitenortung und Navigation: Grundlagen, Wirkungsweise und Anwendung globaler Satellitennavigationssysteme ; mit 65 Tabellen
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| Format: | Book |
| Language: | German |
| Published: |
Wiesbaden
Vieweg + Teubner
2010
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| Edition: | 3., überarb. und aktualisierte Aufl. |
| Series: | Informations- und Kommunikationstechnik
Praxis |
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| Online Access: | Inhaltstext Inhaltsverzeichnis |
| Item Description: | Literaturverz. S. 360 - 372 |
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IMAGE 1
VII
INHALTSVERZEICHNIS
VORWORT.
1 GRUNDLAGEN 1
1.1 EINFUEHRUNG 1
1.2 GRUNDPRINZIP KOOPERATIVER FUNKORTUNGSSYSTEME 3
1.2.1 ORTEN DURCH MESSUNG DES WINKELS IN EINER EBENE 4
1.2.2 ORTEN DURCH MESSUNG DER ENTFERNUNG 5
1.2.3 ORTEN DURCH MESSUNG DER ENTFERNUNGSDIFFERENZ 9
1.2.4 ORTEN DURCH MESSUNG DER ENTFERNUNGSAENDERUNG 10
1.3 UEBERSICHT ZUR KONZEPTION VON SATELLITENORTUNGSSYSTEMEN 11
1.3.1 ALLGEMEINE PARAMETER 11
1.3.2 VERWENDETE ORTUNGSVERFAHREN 18
1.4 SATELLITENBAHN 24
1.4.1 KEPLERSCHE GESETZE 24
1.4.2 BAHNPARAMETER 24
1.4.3 SICHTBARKEITSBEREICH 26
1.5 BEZUGSSYSTEME UND KOORDINATEN 29
1.5.1 KARTESISCHES KOORDINATENSYSTEM 30
1.5.2 VEREINBARTES RAUMFESTES BEZUGSSYSTEM 31
1.5.3 VEREINBARTES ERDFESTES BEZUGSSYSTEM 32
1.5.4 ELLIPTISCHES BEZUGSSYSTEM 33
1.5.5 GEOID 34
1.5.6 GEODAETISCHES WELTSYSTEM 35
1.6 ZEITSYSTEME 36
1.6.1 STERNZEIT UND WELTZEIT 37
1.6.2 DYNAMISCHE ZEIT 37
1.6.3 ATOMZEIT 38
1.6.4 KOORDINIERTE WELTZEIT UTC 38
1.7 FREQUENZ-UND ZEITNORMALE 38
1.7.1 QUARZOSZILLATOREN 39
1.7.2 ATOMFREQUENZNORMALE 40
1.8 ELEKTROMAGNETISCHE WELLEN 44
1.8.1 STRUKTUR DER WELLE 44
1.8.2 AUSBREITUNGSGESCHWINDIGKEIT 47
1.8.3 FREQUENZBEREICHE FUER SATELLITENORTUNGSSYSTEME 49
1.8.4 RICHTANTENNEN 49
1.9 AUSBREITUNGSERSCHEINUNGEN 56
1.9.1 FREIRAUMAUSBREITUNG 56
1.9.2 REFLEXION 57
1.9.3 BRECHUNG (REFRAKTION) IN DER TROPOSPHAERE UND IONOSPHAERE 58
1.9.4 BEUGUNG 63
1.9.5 ABSORPTION 63
1.9.6 STREUUNG * 64
1.9.7 WELLENARTEN 65
1.9.8 BEURTEILUNG DER ZU WAEHLENDEN FREQUENZ 68
BIBLIOGRAFISCHE INFORMATIONEN HTTP://D-NB.INFO/991550420
DIGITALISIERT DURCH
IMAGE 2
VIII
1.10 INFORMATIONSUEBERTRAGUNG 69
1.10.1 VERFAHREN ZUR UEBERTRAGUNG UND GEWINNUNG DER ORTUNGSINFORMATION
. 69 1.10.2 FORMEN DES BASISBANDSIGNALS 69
1.10.3 MULTIPLEXVERFAHREN 70
1.10.4 MODULATION DES HOCHFREQUENTEN TRAEGERS 71
1.10.5 SPEZIELLE UEBERTRAGUNGSVERFAHREN 73
1.10.6 FREQUENZUMSETZUNG 79
1.10.7 DOPPLER-FREQUENZVERSCHIEBUNG 82
1.11 FEHLERMASSE IN DER ORTUNG 87
1.11.1 FEHLERARTEN 87
1.11.2 FEHLERMASSE DER STANDLINIE 87
1.11.3 FEHLERMASSE DES STANDORTES 90
1.11.4 FEHLERANGABEN BEI DER ORTUNG MIT SATELLITENSYSTEMEN 96
2 SATELLITENSYSTEME FUER ORTUNG UND NAVIGATION 97
2.1 TRANSIT 98
2.1.1 EINFUHRUNG 98
2.1.2 SYSTEMBESTANDTEILE 98
2.1.3 ORTUNGSVERFAHREN 99
2.1.4 GENAUIGKEIT UND FEHLERURSACHEN 99
2.1.5 PERSPEKTIVE 100
2.2 CIKADA 100
2.3 NAVSTAR-GPS 101
2.4 GLONASS 101
2.5 GALILEO 101
2.6 COMPASS/BEIDOU 101
2.7 EUTELTRACS 101
2.7.1 EINFUEHRUNG 101
2.7.2 SYSTEMBESTANDTEILE 102
2.7.3 ORTUNGSVERFAHREN 102
2.8 INMARSAT 104
2.9 SPEZIELLE SATELLITENORTUNGSSYSTEME 104
2.9.1 STARFIX 104
2.9.2 SECOR 104
2.9.3 DORIS 105
2.9.4 PRARE 105
2.9.5 ARGOS 105
3 GLOBAL POSITIONING SYSTEM (GPS) 106
3.1 EINFUEHRUNG 106
3.2 SEGMENTE DES SYSTEMS 109
3.2.1 RAUMSEGMENT 109
3.2.2 BODENSEGMENT (KONTROLLSEGMENT) 113
3.2.3 NUTZERSEGMENT 117
3.3 SATELLITENSIGNALE 118
3.3.1 UEBERSICHT 118
3.3.2 HOCHFREQUENZ-TRAEGER 119
3.3.3 ORTUNGSSIGNALE 120
3.3.4 NAVIGATIONSMITTEILUNG 126
3.3.5 SENDESIGNALE 129
IMAGE 3
IX
3.3.6 GPS-SYSTEMZEIT 133
3.3.7 VERFUGTE VERAENDERUNGEN VON GPS-INFORMATIONEN 134
3.3.8 LEISTUNGSBILANZ DER FUNKVERBINDUNG ZWISCHEN SATELLIT UND NUTZER
135 3.4 MESSVORGANG - EMPFANG UND AUFBEREITUNG DER SATELLITENSIGNALE 137
3.4.1 ERFASSEN DER SATELLITENSIGNALE 137
3.4.2 KORRELATIONSFUNKTION 138
3.4.3 GRUNDKONZEPTION DER GPS-EMPFAENGER 144
3.5 MESSSIGNAL-VERARBEITUNG UND AUSWERTUNG 152
3.5.1 BEOBACHTUNGSGROESSEN 152
3.5.2 AUSWERTUNG DER MESSGROESSEN 157
3.6 GENAUIGKEIT UND GENAUIGKEITSBEEINFLUSSENDE FAKTOREN 170
3.6.1 FEHLERMASSE 170
3.6.2 FEHLER UND FEHLERURSACHEN BEI DER MESSUNG DER PSEUDOENTFERNUNG 170
3.6.3 FEHLER UND FEHLERURSACHEN DURCH HOCHFREQUENTE STOERUNGEN 176 3.6.4
GEOMETRISCH BEDINGTE POSITIONSFEHLER 182
3.6.5 FEHLERUEBERSICHT 192
3.7 SICHTBARKEIT UND VERFUEGBARKEIT 193
3.7.1 BEGRIFFSBESTIMMUNG 193
3.7.2 SICHTBARKEIT DER GPS-SATELLITEN 194
3.7.3 VERFUEGBARKEIT DER GPS-SATELLITEN 198
3.7.4 AUSWIRKUNG DER VERRINGERUNG DER ANZAHL DER VERFUEGBAREN SATELLITEN
199 3.8 INTEGRITAET 200
3.9 UNTERSTUETZTES GPS (A-GPS) 201
3.9.1 NACHTEILE DES GEBRAEUCHLICHEN GPS 201
3.9.2 WIRKUNGSPRINZIP VON A-GPS 201
3.9.3 MITWIRKIMG DER BETREIBER VON MOBILFUNKNETZEN 201
3.10 UEBERSICHT ZU DER MIT GPS-SATELLITEN BLOCK II ERZIELBAREN
GENAUIGKEIT 202 3.10.1 GENAUIGKEIT BEI GPS 202
3.10.2 GENAUIGKEIT BEI DIFFERENZIAL-GPS (DGPS) 203
3.11 MODERNISIERUNG VON GPS 204
3.11.1 ZIELSTELLUNG UND UMFANG 204
3.11.2 STRUKTUR UND INHALT DER DIENSTE 205
3.11.3 MODERNISIERUNG DER SATELLITEN BLOCK II UND BLOCK III 206
3.11.4 TECHNISCHEN AUSFUEHRUNG UND ANWENDUNGEN 218
3.11.5 MODERNISIERUNG DES BODENSEGMENTES (KONTROLLSEGMENT) 219 3.11.6
ERWARTETE ERGEBNISSE DER MODERNISIERUNG 219
GLONASS 221
4.1 EINFUEHRUNG 221
4.2 SEGMENTE DES SYSTEMS 221
4.2.1 RAUMSEGMENT 222
4.2.2 BODENSEGMENT (KONTROLLSEGMENT) 225
4.2.3 NUTZERSEGMENT 227
4.3 SATELLITENSIGNALE 227
4.3.1 HOCHFREQUENZ-TRAEGER 227
4.3.2 ORTUNGSSIGNALE 229
4.3.3 NAVIGATIONSMITTEILUNG 231
4.3.4 SENDESIGNALE 231
4.3.5 LEISTUNGSBILANZ 232
4.4 MESSVORGANG UND MESSSIGNALVERARBEITUNG 233
IMAGE 4
4.5 GENAUIGKEIT 233
4.6 KOMBINIERTE NUTZUNG VON GLONASS UND GPS 234
4.6.1 VERGLEICH VON GPS UND GLONASS 234
4.6.2 ERGEBNISSE DER KOMBINIERTEN NUTZUNG VON GPS UND GLONASS 235 4.7
WEITERENTWICKLUNG VON GLONASS 238
4.7.1 ALLGEMEINE ZIELSTELLUNGEN 238
4.7.2 FREQUENZBEREICH DER NEUEN GLONASS-SATELLITEN 239
GALILEO 241
5.1 EINFUEHRUNG 241
5.2 TECHNISCHE FORDERUNGEN 243
5.2.1 ALLGEMEINE TECHNISCHE FORDERUNGEN 243
5.2.2 GRUNDKONZEPTION 244
5.3 SYSTEMARCHITEKTUR 245
5.3.1 RAUMSEGMENT 246
5.3.2 BODENSEGMENT 249
5.4 NUTZERSEGMENT 251
5.5 GALILEO-DIENSTE (SERVICE) 252
5.5.1 DIENSTE 252
5.5.2 SIGNALE UND FREQUENZEN 253
5.6 UNTERSTUETZUNG DES SUCH- UND RETTUNGSDIENSTES 263
5.7 VERSUCHSSATELLITEN ZU GALILEO 265
5.8 GATE 265
5.9 GALILEO - ZEITPLAN 266
COMPASS/BEIDOU 267
6.1 EINFUEHRUNG 267
6.2 BEIDOU 267
6.2.1 SATELLITEN TYP BEIDOU 267
6.2.2 SATELLITENORTUNGSSYSTEM BEIDOU-1 268
6.3 SATELLITENORTUNGSSYSTEM COMPASS (COMPASS NAVIGATION SATELLITE
SYSTEM) . 270 6.3.1 SYSTEMKONZEPTION 270
6.3.2 SYSTEM-DIENSTE 272
6.3.3 FREQUENZEN UND SIGNALE 272
6.3.4 COMPASS-TESTSATELLIT 275
6.3.5 GENAUIGKEIT VON COMPASS 275
6.4 PLANUNG ZUR SIGNALVERAENDERUNG IM L-BAND-BEREICH 275
REGIONALE SATEUITEN-NAVIGATIONSSYSTEME 277
7.1 GRUNDPRINZIP REGIONALER SYSTEME 277
7.2 QZSS IN JAPAN 278
7.2.1 KONZEPTION 278
7.2.2 SEGMENTE DES SYSTEMS 278
7.2.3 FREQUENZEN UND SIGNALE 280
7.2.4 STAND DER ENTWICKLUNG 281
7.3 INDIAN REGIONAL NAVIGATION SATELLITE SYSTEM (IRNSS) 281
7.3.1 KONZEPTION 281
7.3.2 SEGMENTE DES SYSTEMS 282
7.3.3 FREQUENZEN UND SIGNALE 282
7.3.4 BEURTEILUNG 282
IMAGE 5
XI
8 ERGAENZUNGEN ZU GPS, GLONASS UND ANDEREN SATELLITENORTUNGSSYSTEMEN 283
8.1 DIFFERENZIAL-MESSVERFAHREN 283
8.1.1 SYSTEME DER DIFFERENZIAL-MESSVERFAHREN BEI GPS (DGPS) 285 8.1.2
DIFFERENZIALVERFAHREN ZUR HOCHGENAUEN ENTFERNUNGS- UND
POSITIONSBESTIMMUNG MIT DER TRAEGER-PHASEN-MESSUNG 293
8.1.3 REFERENZSTATIONSDIENSTE DES VERMESSUNGSWESENS 294
8.1.4 DGPS-REFERENZSTATIONEN VERSCHIEDENER DIENSTE DES VERKEHRSWESENS
. 296 8.1.5 WEITBEREICH-DGPS (WADGPS) 301
8.2 PSEUDOLIT 302
8.2.1 PSEUDOLITEN ALS ZUSAETZLICHE SATELLITEN ZU DEN UMLAUFENDEN
GPS-SATELLITEN 302
8.2.2 PSEUDOLITEN ALS SELBSTAENDIGE EINRICHTUNG 304
8.3 INTEGRITAETSPRUEFLING 306
8.3.1 EMPFANGERAUTONOME INTEGRITAETSPRUEFUNG (RAIM) 307
8.3.2 GPS-INTEGRITAETSKANAL 307
8.4 SYSTEME ZUR ERHOEHUNG DER LEISTUNGSFAEHIGKEIT VON GPS FUER DIE
LUFTFAHRT (AUGMENTATION-SYSTEM) 308
8.4.1 LOCAL AREA AUGMENTATION SYSTEM (LAAS) 308
8.4.2 WIDE AREA AUGMENTATION SYSTEM (WAAS) 310
8.5 EGNOS 315
8.5.1 EINFUEHRUNG 315
8.5.2 SYSTEMBESTANDTEILE UND FUNKTIONSPRINZIP 316
8.5.3 NAVIGATIONSMITTEILUNGEN VON EGNOS 319
8.5.4 AUSWERTUNG DER EGNOS-DATEN 319
8.5.5 ERPROBUNG UND OPERATIONSBEREITSCHAFT 320
9 UEBERSICHT ZUR ZIVILEN ANWENDUNG DER SATELLITEN ORTUNGS-
UND-NAVIGATIONSSYSTEME 321
9.1 GPS-ANWENDUNG IN DER ZIVILEN LUFTFAHRT 321
9.1.1 EINSATZBEDINGUNGEN 321
9.1.2 EINSATZEMPFEHLUNGEN FUER LANDEANFLUG 323
9.1.3 INTEGRATION DER HAUPTFUNKTIONEN C, N, S 324
9.1.4 BORDEMPFANGSGERAETE 326
9.1.5 MARKT 330
9.2 GPS-ANWENDUNG IN DER SEEFAHRT 330
9.2.1 EINSATZBEDINGUNGEN 330
9.2.2 BORDEMPFANGSGERAET 331
9.2.3 MARKT 332
9.3 GPS-ANWENDUNG IM STRASSENVERKEHR 332
9.3.1 EINSATZBEDINGUNGEN 332
9.3.2 AUFGABENSTELLUNG UND LOESUNGEN 333
9.3.3 MARKT 336
9.4 ANWENDUNG VON GPS IM VERMESSUNGSWESEN 336
9.4.1 AUFGABENBEREICHE FUER DAS VERMESSUNGSWESEN MIT HILFE VON GPS 336
9.4.2 MESSVERFAHREN 337
9.4.3 REFERENZSTATIONSNETZ IN DER BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND 337 9.4.4
KARTOGRAPHIE 339
9.5 ASSISTED GPS (A-GPS) 341
IMAGE 6
XII
9.6 SONSTIGE ANWENDUNGSBEREICHE DER SATELLITEN-ORTUNGS-
UND-NAVIGATIONSSYSTEME 342
9.6.1 WISSENSCHAFT UND FORSCHUNG 343
9.6.2 WIRTSCHAFT UND INDUSTRIE 343
9.6.3 LAND- UND FORSTWIRTSCHAFT 343
9.6.4 NACHRICHTENTECHNIK 343
9.6.5 TOURISTIK 343
10 INFORMATIONSQUELLEN 344
10.1 INSTITUTIONELLE QUELLEN 344
10.1.1 INTERNATIONAL GPS-SERVICE (IGS) 344
10.1.2 BUNDESAMT FUER KARTOGRAPHIE UND GEODAESIE 346
10.1.3 ARBEITSGEMEINSCHAFT DER VERMESSUNGSVERWALTUNGEN (ADV) 346 10.1.4
ORBITAL INFORMATION GROUP 346
10.1.5 DEUTSCHE GESELLSCHAFT FUER ORTUNG UND NAVIGATION 346
10.2 INTERNET ALS ERGAENZENDE INFORMATIONSQUELLE 347
ANHANG 351
FORMELZEICHEN 351
ABKUERZUNGEN 354
LITERATURVERZEICHNIS 360
SACHWORTVERZEICHNIS 373 |
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