PPK (Post-Processed Kinematic) ist eine Technik, die in Trägheitsnavigationssystemen (INS) , um die Positionsgenauigkeit durch die Nachbearbeitung von GNSS-Daten zu verbessern. Bei PPK werden die GNSS-Daten nach ihrer Erfassung erneut verarbeitet eine höhere Präzision als bei der Echtzeit-GNSS-Positionierung zu erreichen, die häufig durch Rauschen, Mehrwegeausbreitung und ionosphärische Verzögerungen beeinträchtigt wird.
Wie funktioniert PPK bei INS?
Datenerfassung – Der GNSS-Empfänger erfasst Rohdaten in Echtzeit, typischerweise zusammen mit IMU-Daten (Inertial Measurement Unit) , die Beschleunigungs- und Gyroskopmessungen .
Nachbearbeitung – Nach der Mission bzw. Datenerfassung werden die GNSS-Daten mithilfe von Differenzkorrekturen einer Basisstation oder Referenzstation . Dies trägt dazu bei, Fehler wie atmosphärische Verzögerungen, Taktfehler und Probleme mit der Satellitengeometrie .
Verbesserte Genauigkeit – Nach der Verarbeitung werden die korrigierten GNSS-Daten mit den INS-Daten eine genauere Positionslösung zu erzeugen , die eine wesentlich höhere Genauigkeit als die Echtzeit-GNSS-Lösung aufweist.
Anwendungen von PPK in INS
✔ Luftbildvermessung & Kartierung – PPK wird häufig bei drohnengestützten Vermessungen für hochpräzise geografische Kartierungen und Landvermessungen .
✔ Geophysikalische Untersuchungen – Werden bei geophysikalischen Erkundungen geologische Merkmale in abgelegenen Gebieten genau zu kartieren
✔ Autonome Fahrzeuge – Ermöglicht eine genaue Positionierung für die autonome Navigation, wenn GNSS-Signale inkonsistent oder unzuverlässig sind.
Vorteile von PPK in INS
✔ Höhere Präzision – Die Nachbearbeitung verbessert die GNSS-Positionierungsgenauigkeit und macht sie somit auch für Vermessungsanwendungen .
✔ Reduzierte GNSS-Fehler ionosphärische Verzögerungen, Mehrwegefehler korrigieren , die das Echtzeit-GNSS beeinträchtigen.
✔ Funktioniert auch in Umgebungen mit eingeschränkter GNSS-Empfindlichkeit – Selbst in urbanen Schluchten oder Wäldern kann PPK nach der Datenverarbeitung eine präzise Positionsbestimmung
Herausforderungen der PPK in INS
✔ Zeitaufwändig – Da PPK eine Nachbearbeitung erfordert, dauert es länger, bis Ergebnisse erzielt werden, als bei der GNSS-Positionierung in Echtzeit.
✔ Erfordert Basisstations- oder Referenzdaten – PPK ist auf den Zugriff auf eine Basisstation oder Referenzstation für differentielle Korrekturen angewiesen, die an manchen abgelegenen Standorten möglicherweise nicht verfügbar ist.
