Hallo,
Die feste Referenzstation brauchst du wenn du die absolute Position bestimmen musst.Zitat von Jonathan Boerster
GPS für Anfänger:
Jeder Satellit sendet seine Position und die genaue Zeit als das Signal gesendet wurde. Für die Zeit haben die Satelliten Atomuhren an Bord.
Das Signal bewegt sich nun mit etwa Lichtgeschwindigkeit vom Satelliten weg.
Wenn du jetzt auch eine Atomuhr hast, kannst du messen wie lange das Signal vom Satelliten zu dir unterwegs war. Aus der Laufzeit und der bekannten position des Satelliten kannst du dann deinen Abstand zum Satelliten berechnen. Allerdings ergibt dies erst einmal eine Kugel um den Satelliten.
Mit zwei Satelliten ergibt die Durchdringung der beiden Kugeln einen Kreis, auf welchem du dich befinden musst.
Mit 3 Satelliten ergeben sich dann noch zwei Punkte, wobei sich der eine im Weltall befindet und ausgeschlossen werden kann.
Mit mehr als 3 Satelliten wird das Ganze dann genauer.
Wenn man mehrere Satelliten Empfängt kann man sich die eigene Atomuhr einsparen und muss nur die Zeit Differenzen, mit welchen die Signale eintreffen, messen.
Soweit die Theorie!
Praktisch haben auch Atomuhren einen Zeitfehler, die Satellitenbahn stimmt auch nicht wirklich ganz genau und die Zeitmessung beim Empfänger hat auch noch einen Fehler.
Diese Fehler ergeben aber etwa 1cm Positionsfehler.
Das Problem liegt in der Ausbreitung der Funkwellen. Funkwellen sind elektromagnetische Wellen welche durch die Atmosphäre und das Erdmagnetfeld beeinflusst werden. Somit bewegen sie sich nicht auf einer geraden von Satelliten zu dir sondern nehmen noch ein paar kleine Umwege. Auch gilt die Lichtgeschwindigkeit (c) nur im Vacuum. Je dichter das Medium ist, umso langsamer werden die Wellen. In einem Kabel bewegen sich die Wellen nur mit etwa c/3. Die Luft ist auch nicht immer und überall gleich dicht, das merkst man schon am normalen Luftdruck im Wetterbericht.
Das alles zusammen ergibt dann die rund 6m Fehler.
Die Satelliten kreisen in etwa 200-300km Höhe über unseren Köpfen. Nun bringt es aber nichts, wenn 3 Satelliten direkt über dir stehen, die müssen also gut verteilt über dem sichtbaren Himmel verteilt sein, sind also locker 600km von dir entfernt. Da sind 6m doch recht genau.
Wenn man sich irgendwo hin setzt und das GPS-Signal beobachtet, scheint man in einem Umkreis von gut 6m herumzuhüpfen, weil eben jede Messung einen etwas anderen Fehler hat.
Allerdungs zeigen alle Geräte an einem Ort den selben Fehler zur gleichen Zeit.
Nun zum dGPS:
Die Idee dahinter ist, dass man eine Station an einem bekannten Punkt aufstellt. Nun berechnet man dauernd die Abweichung der GPS-Koordinaten von den bekannten Koordinaten des Empfängers und sendet diese Abweichung an mobile Geräte. Diese können dann wiederum ihre Messung entsprechend korrigieren und erhalten so die absolute Position auf 1-2cm genau.
In deinem Fall ist aber die absolute Position nicht wichtig, sondern nur die relativen Abstände. Dazu genügt es die aktuellen GPS-Daten von 2 Empfängern voneinander abzuziehen. Diese Differenz ist dann der Abstand, theoretisch auf 1-2cm genau.
Praktisch solltest du, ohne riesigen Aufwand, den Abstand auf ein paar 10cm bestimmen können.
MfG Peter(TOO)
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