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2cm-GPS-Genauigkeit für alle!

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Die Genauigkeit eines heute Verfügbaren GPS-Empfängers liegt – je nach Quelle und Empfänger – bei 3 bis 50 Metern. Im Prinzip wäre GPS geeignet wesentlich genauer zu arbeiten. Allerdings wird die Genauigkeit durch natürliche und künstliche Einflüsse beeinflusst. Da diese Einflüsse aber auf alle Empfänger wirken kann man diese Abweichungen eigentlich rausrechnen. Dazu wird die Abweichung von einem Gerät berechnet, bei dem die exakte Position bekannt ist. (Eigentlich wird nicht die Abweichung der Postition berechnet, sondern die Abweichungen der Signallaufzeit zu den einzelnen Satelliten). Ein solches Differenzsignal nennt sich sperrig RTCM (Radio Technical Commission for Maritime Services) und kann von teureren Empfängern benutzt werden.

Ein normaler GPS-Empfänger ist ein recht nervöser Zeitgenosse. Ohne Korrektursignal springt die Position selbst dann, wenn man sich nicht bewegt.

Mit einem korrigierten Signal erreicht man – je nach Quelle – eine Genauigkeit von bis zu 2cm. Grade in unwegsamem Gelände (Häuserschluchten!) erhöht sich die Genauigkeit deutlich weil der Empfänger nur sehr wenige Satelliten sieht und Abweichungen (z.B. absichtliche Zeitverzögerungen) der einzelnen Signale sich besonders deutlich auswirken.

Für dieses Korrektursignal gibt es seit einigen Jahren sogar das Internetprotokoll Ntrip (Networked Transport of RTCM via Internet Protocol). Die Daten werden dabei im Wesentlichen in einen HTTP-Stream verpackt auf Anfrage ausgesendet. In Deutschland gibt es dutzende Server, die die Korrekturdaten für verschiedene Positionen senden. Allerdings sind offensichtlich alle geschützt und/oder kostenpflichtig. Mit dem schönen Namen SAPOS (Satellitenpositionierungsdienst der deutschen Landesvermessung) bieten die Länder verschiedene Dienste (siehe AdV) mit unterschiedlicher Genauigkeit an, die über unterschiedliche Medien übertragen werden. In Berlin sendet der RBB zum Beipsiel auf 88,8 ein Signal mit dem eine Genauigkeit von unter 2m berechnet werden können. Genauere Daten sind allerdings bei allen Bundesländern nur kostenpflichtig zu erhalten. Mit 10 Cent pro Minute dürfte es sich um den teuersten behördlichen Dienst überhaupt handeln.

Jetzt ist es aber nicht so, dass der Betrieb einer Referenzstation und die Bereitstellung der Korrekturdaten Raketenwissenschaft ist. Zwar wird dabei mit relativistischen Effekten gerechnet aber die Formeln sind bekannt und zum Teil als OSS (RTKLIB)  verfügbar. Inzwischen gibt es immer mehr Empfänger die sich dazu bringen lassen, die Rohdaten rauszurücken und bieten damit alles, was man als Referenzstation benötigt. Ein Set aus einem Navilock 551EUSB für ca. 30 € betrieben an einem Beagleboard für 150 € unter Ångström Linux, vernünftig kalibriert und mit dem Netz verbunden würde einen hervorragenden Ntrip-Server liefern.

Ein solcher Korrekturserver könnte jedes online verbundene Smartphone mit einer Genauigkeit im Zentimeterbereich ausstatten. Zusammen mit den inzwischen verfügbaren Gyroskopsensoren in aktuellen Androidgeräten und iPhones würden AR-Programme plötzlich wirklich Spass machen.

Es bleibt also die Frage, wer in Zukunft umsonst solche Referenzmessungen anbietet. Hallo Google? Hallo Nokia? Aber eigentlich ist es ja ein hervorragendes Crowdsourcing-Projekt.

Hier lang gehts zu weiteren Informationen:

[Disclaimer] Der Artikel erschien ursprünglich auf qrios.de. Dabei handelt es sich um den Blog von qrios, der sich hauptsächlich mit dem Thema Privacy und Netzpolitik beschäftigt.[/Disclaimer]