APOS - Der GPS Echtzeitpositionierungsdienst des Bundesamts für Eich- und Vermessungswesen : Analyse der Netzfunktionalität und der erzielbaren Positionierungsgenauigkeit

Abstract

Das Bundesamt für Eich- u. Vermessungswesen setzt seit dem Jahr 2003 auf die satellitengestütze Punktbestimmung mit Hilfe seines eigenen Positionierungsdienstes APOS (Austrian Positioning Service). Mit diesem System werden auch die Punkte des österreichischen Festpunktfeldes übermessen und flächendeckend ETRS Koordinaten bestimmt.<br />Diese Diplomarbeit befasst sich mit der satellitengestützten Punktbestimmung in Echtzeit. Dazu werden Satellitenpositionierungsdienste, Verfahren zur Punktbestimmung mit Satelliten und darauf einwirkende Fehlereinflüsse vorgestellt.<br />Mit Hilfe einer vom BEV zur Verfügung gestellten Messdatenbank wurde versucht, mögliche Gründe für zu große Koordinatendifferenzen von einem berechneten Mittelwert aus Mehrfachmessungen, zu finden. Hierzu standen die für den Nutzer am Rover angezeigten Qualitätsparameter, die ebenfalls in der Datenbank eingetragen sind, zur Verfügung. Weiters wurde auch versucht eine Verbindung zwischen Koordinatenabweichungen und am Zentralserver verspeicherten Ausfallsinformationen der APOS-Referenzstationen zu finden. Im Zuge der Analyse wurde auch die erreichbare Positionierungsgenauigkeit des Systems weiter untersucht.<br />Nach Abschluss der Analyse konnte eine hohe Anzahl an zur Messung verwendeten Satelliten als Indiz für die Zuverlässigkeit der Messung identifiziert werden. Die am Rover angezeigten Qualitätsparameter korrelieren dagegen kaum mit größeren oder kleineren Koordinatendifferenzen. Aus der Untersuchung der Referenzstationsdaten könnte ein Ausfall der Satellitenfixierung als Indiz für schlechtere Messungen gewonnen werden. Unterbrechungen der Datenaufnahme an den Referenzstationen treten zwar des Öfteren auf, haben aber nicht immer Messungen mit auffallenden Koordinatenabweichungen zur Folge.<br />Im Allgemeinen liegen die Messungen der Messdatenbank aber im vom BEV angegebenen Genauigkeitsbereich des Systems APOS.<br />

Since 2003 the Federal Office for Metrology and Surveying (BEV) makes use of the internal GPS - positioning system APOS (Austrian Positioning Service) for satellite based precise point positioning. The established coordinates are referred to the most recent realization of the ETRS reference system. As a major effort a huge number of national reference points are determined with APOS covering the whole territory of Austria. As a consequence most of the national reference points could be attributed with ETRS-coordinates.<br />The goal of this diploma thesis was to find reasons for coordinate differences beyond the regular limits for multiple RTK measurements at identical points. For this analyses a database covering information about the measurements and the point identification was made available by BEV. Especially quality parameters, which are also visible at the rover, were investigated. Furthermore a connection between eye-catching coordinate differences and 'loss of fix' - informations at the APOS reference stations were analysed. In this context the positioning accuracy achievable by the APOS-system was inspected too.<br />As a major result, the reliability of the point coordinates increases with the number of observed satellites used for RTK point determination.<br />On the other hand, the quality parameters displayed by the rover terminal and therefore visible to the user, show very less correlation with coordinate differences. A loss of fix at a reference station can cause problems in point determination. But there are also periods with unresolved ambiguity fixation at reference stations, but not correlated with an eye-catching error in the obtained rover coordinates.<br />In summary, more than 95% of the coordinates gathered within the BEV database show an accuracy which is consistent with the announced accuracy limits of system APOS.<br />