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Lexikon der Geowissenschaften: Phasenmehrdeutigkeiten

Phasenmehrdeutigkeiten, die ganze Anzahl von Wellenzügen in der Entfernung von Satellit-Empfängern bei der Nutzung von Trägerwellen für die Positionsbestimmung mit Global Positioning System (GPS) oder GLONASS. Die Festsetzung der Phasenmehrdeutigkeiten auf eine ganze Zahl (integer ambiguity fixing) ist der wesentliche Schlüssel zum Erzielen einer hohen Genauigkeit beim GPS, insbesondere bei kurzen Messzeiten. Wichtigste Methoden zur Mehrdeutigkeitsfestsetzung sind die geometrische Methode, die Kombination von Träger und Code sowie die Mehrdeutigkeitssuchfunktionen. Der Grundgedanke besteht darin, einen Näherungswert für die Pseudoentfernung zu bestimmen, der genauer ist als die Hälfte der Trägerwellenlänge. Beim geometrischen Verfahren wird über einen längeren Zeitraum bis zu mehreren Stunden oder Tagen beobachtet, um aus der Veränderung der Satellitenkonfiguration die Mehrdeutigkeiten mit genügender Genauigkeit zu schätzen. Das Verfahren ist insbesondere für größere Punktabstände (100 km bis mehrere 1000 km) geeignet. Bei der Code/Trägerkombination wird solange beobachtet, bis das Meßrauschen der Codemessung unter der Hälfte der verwendeten Trägerwellenlänge liegt. Das Verfahren führt häufig bereits nach sehr kurzer Zeit zum Erfolg und ist insbesondere für Echtzeitanwendungen bei Fahrzeugen geeignet. Zur Beschleunigung der Lösung werden die aus Linearkombinationen (GPS-Beobachtungsgrößen) von L1 und L2 erzeugten Signale mit größerer Wellenlänge (wide lane, extra wide lane) verwendet. Nachteilig kann der stärkere Einfluß von Multipath bei Codemessungen sein. Sehr leistungsfähig sind Mehrdeutigkeitssuchfunktionen, die je nach Abstand von der Referenzstation innerhalb weniger Sekunden bis hin zur Echtzeit zu einem Ergebnis führen. Die meisten handelsüblichen RTK-Systeme (Echtzeitkinematik) nutzen diese Technik, da sie ebenfalls für kinematische Anwendungen geeignet ist. Voraussetzung ist, daß sich systematische Fehler von Satellitenbahn und Ionosphäre auf die beteiligten Stationen gleich auswirken. Dies trifft nur für eng benachbarte Stationen zu, so daß die Reichweite des Verfahrens auf etwa 10 km beschränkt ist. Bei aktiven Referenzstationen kann die Reichweite durch Vernetzung der Stationen auf etwa 30 bis 50 km erweitert werden. [GSe]

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