PPP (Precise Point Positioning) ist ein GNSS-basiertes Verfahren, das in Trägheitsnavigationssystemen (INS) hochpräzise Positionierung ohne Basisstation oder differentielle Korrekturen zu erreichen . PPP nutzt präzise Satellitenorbit- und Taktdaten , die typischerweise von GNSS-Korrekturdiensten , um die Positionsgenauigkeit durch Korrektur von Fehlern aufgrund atmosphärischer Verzögerungen , Ungenauigkeiten der Satellitenorbits und Taktfehlern .
Wie funktioniert PPP im INS?
Rohdatenerfassung mittels GNSS – Der GNSS-Empfänger erfasst Rohdaten von Satelliten, darunter Satellitensignal , Pseudostrecke und Trägerphasenmessungen .
Präzise Satelliteninformationen – PPP nutzt präzise Bahn- und Uhrenkorrekturen, die von Korrekturdiensten wie IONEX (International GNSS Service) bereitgestellt werden, um Fehler bei der Satellitenpositionierung zu reduzieren.
Fehlerkorrektur – PPP korrigiert ionosphärische Verzögerungen , troposphärische Verzögerungen , Mehrwegefehler und Satellitenuhrabweichungen um eine hochpräzise Position zu berechnen.
Integration mit INS – PPP kann mit INS-Daten (wie Beschleunigungsmessern und Gyroskopen ) kombiniert werden, um die Navigation zu verbessern, insbesondere in GNSS-freien Umgebungen oder für hochpräzise Anwendungen .
Anwendungen von PPP in INS
✔ Vermessung & Kartierung – Wird für geodätische Vermessungen und hochpräzise Kartierungen bei denen Korrekturen in Echtzeit nicht möglich sind.
✔ Autonome Fahrzeuge & UAVs – Bietet präzise Positionierung für die autonome Navigation in abgelegenen Gebieten oder Umgebungen, in denen Basisstationen verfügbar sind.
✔ Luft- und Raumfahrt – Wird in der Flugzeug- und Raumfahrzeugnavigation eine genaue Positionierung ohne Abhängigkeit von bodengestützten Systemen zu gewährleisten
Vorteile von PPP in INS
✔ Keine Basisstationen erforderlich – Im Gegensatz zu differentiellem GNSS benötigt PPP keine lokale Referenzstation und ist daher ideal für entfernte oder mobile Anwendungen .
✔ Hochpräzise Positionierung – Bei Verwendung präziser Satellitendaten kann PPP eine Genauigkeit im Zentimeterbereich , insbesondere für geodätische Anwendungen .
✔ Globale Abdeckung – PPP kann weltweit eingesetzt werden und ermöglicht eine kontinuierliche, hochpräzise Positionierung ohne die Notwendigkeit einer lokalen Infrastruktur.
Herausforderungen von PPP in INS
✔ Lange Konvergenzzeit – PPP benötigt im Vergleich zu herkömmlichen GNSS-Methoden längere Initialisierungsperiode hochpräzise Ergebnisse zu erzielen
✔ Abhängigkeit von Korrekturdaten – Die Genauigkeit von PPP hängt stark von der Verfügbarkeit präziser Bahn- und Uhrendaten .
✔ Anfällig für Signalstörungen in Häuserschluchten oder Wäldern Signalverluste erleiden , was die Positionsbestimmung beeinträchtigt.
