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8 Informationen zum Satellitenempfang
8 Informationen zum Satellitenempfang
8.1 Multi GNSS Satellitenempf ¨ a nger
Ihr System ist ausgestattet mit der GNS, einer 72-Kanal-Satellitenfunkuhr, welche eine hochgenaue Zeit- und
Frequenzreferenz für Ihr Meinberg System darstellt und für den Empfang des amerikanischen GPS (Global Po-
sitioning System), des russischen GLONASS (GLObal NAvigation Satellite System), des europäischen Galileo
und des chinesischen BeiDou konzipiert ist. Dies ermöglicht den weltweiten Einsatz Ihres Meinberg-Systems.
Die GNSS-Referenzuhr ermöglicht den gleichzeitigen Empfang von Satellitensignalen von bis zu drei der oben
genannten Systeme. Für die Referenzuhr können die benötigten Satellitensysteme, die vom Empfänger verar-
beitet werden sollen frei konfiguriert werden. So kann ein bestimmtes Satellitensystem bei Bedarf deaktiviert
oder bspw. auch nur ein einziges Satellitensystem aktiviert werden.
8.2 Funktionsweise der Satellitennavigation
Das Prinzip der Orts- und Zeitbestimmung mit Hilfe eines Empfängers beruht auf einer möglichst genauen
Messung der Signallaufzeit von den einzelnen Satelliten zum Empfänger. Mindestens vier Satelliten müssen
zugleich zu empfangen sein, damit der Empfänger seine Position im Raum (x, y, z) und die Abweichung seiner
Uhr von der Systemzeit ermitteln kann. Kontrollstationen auf der Erde vermessen die Bahnen der Satelliten
und registrieren die Abweichungen der an Bord mitgeführten Atomuhren von der Systemzeit. Die ermittelten
Daten werden zu den Satelliten hinaufgefunkt und als Navigationsdaten von den Satelliten zur Erde gesendet.
Die hochpräzisen Bahndaten der Satelliten, genannt Ephemeriden, werden benötigt, damit der Empfänger zu
jeder Zeit die genaue Position der Satelliten im Raum berechnen kann. Ein Satz Bahndaten mit reduzierter
Genauigkeit wird Almanach genannt. Mit Hilfe der Almanachs berechnet der Empfänger bei ungefähr bekannter
Position und Zeit, welche der Satelliten vom Standort aus über dem Horizont sichtbar sind. Jeder der Satelliten
sendet seine eigenen Ephemeriden sowie die Almanachs aller existierender Satelliten aus.
Satellitensysteme
GPS wurde vom Verteidigungsministerium der USA (US Department Of Defense) installiert und arbeitet mit
zwei Genauigkeitsklassen: den Standard Positioning Services (SPS) und den Precise Positioning Services
(PPS). Die Struktur der gesendeten Daten des SPS ist veröffentlicht und der Empfang zur allgemeinen Nutzung
freigegeben worden, während die Zeit- und Navigationsdaten des noch genaueren PPS verschlüsselt gesendet
werden und daher nur bestimmten (meist militärischen) Anwendern zugänglich sind.
GLONASS wurde ursprünglich vom russischen Militär zur Echtzeit-Navigation und Zielführung von ballistis-
chen Raketen entwickelt. Auch GLONASS-Satelliten senden zwei Arten von Signalen: Ein Standard Precision
Signal (SP) und ein verschleiertes High Precision Signal (HP).
BeiDou ist ein chinesisches Satellitennavigationssystem. Die zweite Generation des Systems, die offiziell als
BeiDou-Navigationssatellitensystem (BDS) bezeichnet wird und auch unter dem Namen „COMPASS" bekannt
ist, besteht aus 35 Satelliten. BeiDou wurde im Dezember 2011 mit 10 Satelliten in Betrieb genommen, die für
Dienstleistungen für Kunden im asiatisch-pazifischen Raum zur Verfügung gestellt wurden. Das System wurde
Juni 2020 mit dem Start des letzten Satelliten fertiggestellt.
Galileo ist ein im Aufbau befindliches europäisches globales Satellitennavigations- und Zeitgebungssystem
unter ziviler Kontrolle (European Union Agency for the Space Programme, EUSPA). Es soll weltweit Daten
zur genauen Positionsbestimmung liefern und ähnelt im Aufbau dem US-amerikanischen GPS, dem russischen
GLONASS und dem chinesischen Beidou-System. Die Systeme unterscheiden sich grundsätzlich teilweise nur
durch Frequenznutzungs-/Modulationskonzepte und die Satellitenkonstellation.
microSync
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