nachdem im Naviboard http://www.naviboard.de/vb/showthread.p ... 935&page=2 Fragen zur Verwendung von Doppler-Shift-Messungen in GPS-Empfängern auftauchten, wollen wir uns das vielleicht auch hier mal näher ansehen.
Um was gehts eigendlich?
Auswertung der Pseudoranges ( Rohdaten, gemessen in m )
Wie hier im Forum schon öfter ausgeführt, werden für die Berechnung der absoluten Position und des User clock offset, also den Uhrenfehler im Gps-Empfänger, die ungestörte, gleichzeitige Beobachtung mindestens 4er Sats benötigt. Ungestört bedeuted, die Datennachrichten des C/A-Codes müssen vollständig empfangen und entschlüsselt werden können.
Aus den fortlaufenden Positionsberechnungen, die ja auch alle mit einem Zeitstempel versehen sind, lassen sich leicht die Geschwindigkeiten und die Richtung der Geschwindigkeitsvektoren zwischen den einzelnen Positionen berechnen. ( v = s/t )
Die Positionsfehler setzen sich natürlich in die Geschwindigkeitsberechnung mit fort! Das Resultat sind ungenaue, unruhige Geschwindigkeitsbestimmungen, die Werte mit beträchlichen Peaks versehen.
Auswertung der Deltaranges ( Doppler-rohdaten, gemessen in Hz)
Da die Nav-Sats über unseren Gps-Antennen mit beträchtlicher Geschwindigkeit ihre Bahnen ziehen, kann man die Doppler-Effekte, die auf der Strecke zwischen Sat und Empfänger auftreten, nutzen.
Analog zur Positionsbestimmung von oben, kann der Empfänger aus 4 gleichzeitigen Dopplershiftmessungen zu 4 verschiedenen Sats seinen Geschwindigkeitsvektor und seinen user-clock-drift (Uhrendrift) berechnen.
Vorteile der zweiten Methode?
Bei der Bestimmung der Geschwindigkeit über die Pseudoranges limitiert natürlich die erzielte Positionsgenauigkeit auch die Geschwindigkeitsgenauigkeit.
Zu den absoluten Positionsfehlern von Gps-Empfängern, besonders auch unter erschwerten Bedingungen, muss man hier wohl nicht viel sagen.
Beim 2ten Weg wird der Doppler-shift des TRÄGER-Signals (Carrier) ausgewertet.
Im Gegensatz zum C/A-Code bei der Positionsbestimmung über Pseudorange-Auswertung!!!
Wie immer, wenn das Trägersignal mit ins Spiel kommt, wirds dramatisch genauer.
Schaut euch dazu beide Signalformen mal an.
Die Erfassung der Doppler-shifts macht von den Pseudoranges, also von der Positionsbestimmung unabhängig.
Natürlich gibts dazu auch was zum Selberlesen, und natürlich auch viel ausführlicher...
)http://nujournal.net/HighAccuracySpeed.pdf
Der Locosys GT-11 von oben ist SirfIII-motorisiert, wenn ich mich recht erinnere...
http://math.tut.fi/posgroup/DopplerPosi ... ithGPS.pdf
http://www.navcen.uscg.gov/pubs/gps/gpsuser/gpsuser.pdf
Stefan
)
