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Untersuchungen zu einem Echtzeit-Korrekturmodell für Mehrwegeinflüsse bei der Positionierung mit GPS.

Untersuchungen zu einem Echtzeit-Korrekturmodell für Mehrwegeinflüsse bei der Positionierung mit GPS.
Typ:Diplomarbeit
Datum:1998
Betreuer:

Aufgabensteller:
Prof. Dr.-Ing. B. Heck
Betreuer:
Dr.-Ing. H. Kutterer

Bearbeiter:Hermann, A.
Zusatzfeld:

IBNr: 812

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Eine der Hauptfehlerquellen, mit denen man bei der Echtzeitpositionierung mit GPS zu kämpfen hat, ist der Multipath. Es handelt sich dabei um die Überlagerung von mehreren Signalen im Empfänger. Neben den auf direktem Weg von den Satelliten empfangenen Signalen treffen noch solche ein, die an Objekten in der Nähe des Empfängers reflektiert wurden.

 

Im Rahmen der Diplomarbeit wurde untersucht, inwieweit ein aus der Literatur bekannter, geometrisch-optisch begründeter Ansatz geeignet ist, durch Multipath erzeugte Fehler in Echtzeit unter Verwendung eines Reflexionsmodells für die Antennenumgebung zu korrigieren. Für die numerischen Untersuchungen wurde ein C++-Programm entwickelt, das diesen Ansatz umsetzt. Die Positionierungsergebnisse der so korrigierten Meßwerte sind jedoch schlechter als die Ergebnisse mit den fehlerbehafteten, rohen Meßwerten. Dabei spiegelt sich in diesen Ergebnissen die Form der Korrekturen selbst wieder. Es wurde weiter untersucht, wie diese Unstetigkeitsstellen bereits in den Korrekturen zustande kommen und wie der Fehlerhaushalt des Modells selbst aussieht. Es hat sich gezeigt, daß für gewisse Konstellationen die Standardabweichung des Modells unendlich groß wird. Desweiteren wurden die Auswirkungen von Multipath allein auf die Positionierung modelliert. Dabei ergab sich ein ähnliches Bild wie bereits bei der Positionierung mit realen Meßwerten.

 

Als Ergebnis der Arbeit kann festgehalten werden, daß die durch den geometrisch-optischen Ansatz unterstellten periodischen Ausprägungen von Mehrwegeffekten möglicherweise nur eine sehr grobe Approximation des tatsächlichen Verhaltens darstellen. Darüber hinaus ist eine Reihe von Frage offen geblieben, die in Folgearbeiten untersucht werden müssen.