Glossar

Momentan erklärt dieses Glossar nur einige GPS-Fachbegriffe. Wir arbeiten aber bereits an Ergänzungen zu Begriffen aus dem GIS Bereich.

Almanach – Datei, die von den Satelliten mit gesendet wird. Inhalt ist die Information über Bahndaten und Zustand der Satelliten. Diese Datei veraltet, wodurch es dann länger dauern kann, bis man eine Position erhält. Die Datei erscheint jede Woche neu und wird vom Empfänger automatischn und nebenbei heruntergeladen.

Anywhere-Fix - (Überall-Bestimmung), die Fähigkeit eines Empfängers, mit der Positionsberechnung zu beginnen, ohne dass ihm die ungefähre Position und die ungefähre Zeit eingegeben werden müssen.

Antenne – Bauteil zum Empfang der Satellitensignale. In MGIS-Produkte integriert. Auch als externe oder zusätzliche Antenne möglich. Mit entscheidend für die Qualität der Positionierung (u.a. Mehrwegefehler)

Anti-spoofing (AS) - Eher theoretische Möglichkeit des US-Verteidigungsministeriums, den P-Code des GPS-Signals als Y-Code zu senden und damit künstlich zu verschlechtern.

ascos - Korrekturdaten über GSM/GPRS-Mobiltelefon: TerraSync und GPScorrect unterstützen diesen Dienste. Der Dienst ist i.d.R. kostenpflichtig. Anbieter ist die eon-Ruhrgas AG.

Attribut – Beschreibung der Eigenschaften eines Merkmals.

Attributverzeichnis - Datei in der Merkmale mit ihren Attributen hinterlegt sind. Attributverzeichnisse ermöglichen die Merkmalsorientiert GIS-Felderfassung.

Aufzeichnunsintervall - Taktrate, in der Positionen aufgezeichnte werden. Je kleiner das Intervall (z.B. 1 Sekunde) desto mehr Daten werden produziert. Bei größerem Intervall (z.B. 10 Sekunden) können Details von Messungen in der Bewegung, z.B. Messungen des Strassenverlaufs, verloren gehen.

Azimut - Winkel zwischen der Nordrichtung (magnetisch, geographisch oder Gitter) und einem Zielobjekt, meist rechtsdrehend gemessen.

Barcode - Strichcode. Maschinenlesbare Codierung von Zahlen in Form paralleler Striche.

Baud - Einheit für die übertragbare Datenmenge pro Zeit. 1 baud = ca. 1 bit/Sekunde in digitaler Kommunikation an seriellen RS 232 Schnittstellen.

Beacon - (sprich Bieken) Korrekturdaten über MSK Beacon Empfang: Der Beacon Dienst ist ursprünglich für die Seefahrt entwickelt worden. In Deutschland ist eine nahezu bundesweite Abdeckung durch die Wasser- und Schifffahrtsverwaltung gegeben. Der Dienst wird gebührenfrei über Mittelwelle abgestrahlt und kann mit dem Trimble GeoBeacon oder dem Pathfinder ProXRS empfangen werden.

Bessel-Ellipsoid - "Potsdam Datum mit Bezug Rauenberg". Von Friedrich Wilhelm Bessel 1841 geschaffenes geodätisches Bezugssystem.

Bluetooth – nach dem dänischen König Harald Blåtand (10. Jahrhundert), der große Teile Skandinaviens vereinte. Übernommen von der schwedischen Firma Ericsson für ein drahtloses System zur Datenübertragung. Sehr kleine Sender/Empfänger-Bauteile mit Reichweiten bis ca. 10m. Die Bluetooth Wireless-Technologie ist eine drahtlose Kommunikationsverbindung, die im lizenzfreien ISM-Band bei 2,4 GHz unter Verwendung des Frequenzsprungverfahrens betrieben wird. Sie ermöglicht AV- und Datenkommunikation in Echtzeit zwischen Bluetooth-fähigen Hosts. Das Verbindungsprotokoll basiert auf Zeitschlitzen. Die Entwicklung von Bluetooth wird von der Bluetooth Special Interest Group (SIG) koordiniert (dort detailierte technische Informationen).

C/A-Code - der normale GPS-Code (Clear/Acquisition) - eine Folge von 1023 pseudozufälligen Bits, die im BPSK Modulationsverfahren (Phasenumtastung) auf den GPS -Träger mit einer Taktfrequenz von 1,023 MHz aufmoduliert werden. Auch "Zivil-Code" genannt.

Carrier Aiding - (Träger-gestützte Synchronisation), eine Signalverarbeitungs-Methode, die das GPS-Trägersignal nutzt, um eine exakte Synchronisation zum Pseudo-Zufallscode zu erreichen; genauer als die Standard-Methode.

Data Message, Navigation Message - (Daten-Mitteilung), eine im GPS-Signal enthaltene, 1500 Bit lange Mitteilung, die über den Standort des Satelliten, Uhren-Korrekturen und den System-Zustand Auskunft gibt; sie enthält auch grobe Informationen über die anderen Satelliten im System.

Datum - Hier nicht im Sinne eines Kalenderdatums. Beschreibt einen Bezugspunkt zwischen der Erde als Geoid und einer Projektion.

Deklination - Winkel zwischen Kompassnord und wahrer Nordrichtung. Ändert sich im Laufe der Zeit mit der Bewegung des Erdmagnetfeldes.

DGPS - Differentielles GPS. GPS unter Zuhilfenahme von Korrekturdaten. Eine Basisstation mit bekanntem Standort ermittellt permanent den Laufzeitfehler zu jedem beobachteten Satelliten und stellt diese Differenz dem Rover, also dem mobilen Nutzer, zur Verfügung.

DGPS - Differentielles GPS. Dient der Steigerung der Genauigkeit von GPS Messungen. Im Allgemeinen werden von einer Basisstation die Fehler der GPS Satelliten an einen Rover übertragen. Diese Differenz wird auf die Messung des Rover angewendet.

DHDN - Deutsches Hauptdreiecksnetz. Amtliches Lagefestpunktfeld 1. Ordnung für Deutschland.

Differentielle Positionsbestimmung (DGPS) - genaue Messung der relativen Positionen von zwei Empfängern, die dieselben GPS-Signale empfangen. Verbesserung der Empfängerposition durch Übermittlung von Korrekturdaten in Echtzeit oder für Postprocessing.

DOP (Dilution of Precision) - Beschreibt die Konstellation von Satelliten zueinander und zum Empfänger. Je kleiner der Wert desto günstiger die Konstellation.

Echtzeit – DGPS-Verbesserung von GPS-Messungen mit Korrekturdaten, die ins Feld übermittelt werden und unmittelbar zur Verfügung stehen. Echtzeit-Korrekturen bieten die Möglichkeit bereits im Gelände die genaue Position zu kennen. Für die MGIS-Systeme von Trimble gibt es folgende Möglichkeiten: ascos/SAPOS, EGNOS, OmniSTAR, Beacon

EGNOS - (European Geostationary Navigation Overlay System) EGNOS Daten der ESA werden über geostationäre Satelliten gesendet. Die Schwierigkeit ist die geringe Höhe der Satelliten über dem Horizont. Damit steht der Dienst bodengebundenen Nutzern in Mitteleuropa nicht zuverlässig zur Verfügung. Der Dienst ist wird von TerraSync und GPScorrect unterstützt.

EDGE - Enhanced Data Rates for GSM Evolution. Erweiterung des GSM Mobilfunkstandards zur Erhöhung der Datenrate.

Elevation - Höhenwinkel eines Satelliten über dem Horizont. Satelliten, die tiefer als 15°-5° stehen werden meist nicht mehr verwendet.

Ellipsoid - Mathematisches Model, das die Erde als abgeflachten Rotaionskörper betrachtet (in Polrichtung gestauchte Kugel). Annäherung an die tatsächliche Erdgestalt.

Empfänger – Bauteil das die Signale, die vom Satelliten kommen auswertet und in ein EDV-Signal umwandelt, z.B. NMEA oder TSIP.

Ephemeriden – Satellitenbahnen. Voraussagen über die aktuellen Satelliten-Positionen, die dem Anwender in der "Data-Message" übermittelt werden.

Epoche - Messzeitpunkt für GPS-Empfänger, wird zur Angabe von Messintervallen verwendet, beispielsweise jede Sekunde.

ETRF - European Terrestrial Reference Frame 1989.

Feldrechner – Feldtauglicher Computer, der robust ausgeführt ist. Zumindest spritzwassergeschützt, häufig wasserdicht. Als Microsoft Windows Pocket PC oder als Windows 32-bit-Rechner. Kann in GPS-Empfänger eingebaut sein (Trimble GeoExplorer)

Frequenzspektrum - die Darstellung der Verteilung der Signal-Amplituden als Funktion der Frequenz.

GeoExplorer - GPS-Empfänger Serie von Trimble. Kompakte, integrierte Geräte mit Antenne, Empfänger und Feldrechner in einem Gehäuse. GeoXH, GeoXT, GeoXM

Geoid - An das Schwerefeld der Erde angepasste theoretische Form der Erde. Die Form der Erde ähnelt eher der einer Kartoffel statt einer Kugel. Zwischen Geoid und Ellipsoid können deutliche Höhenunterschiede auftreten.

Geographische Koordinaten - Länge (Ost-West), Breite (Nord-Süd) und Höhe auf einem Ellipsoid, in der Regel in Grad, Minuten, Sekunden angegeben.

Geometric Dillution Of Precision - GDOP ein multiplikativer Faktor, der den Fehler bei der Positionsbestimmung beeinflusst; wird ausschließlich durch die geometrischen Verhältnisse zwischen dem Anwender und der Konstellation der für ihn relevanten Satelliten bestimmt.

GIS - Geographisches InformationsSystem. Computerbasiertes Verfahren zur Sammlung, Bearbeitung und Analyse von raumbezogenen (geographischen) Informationen.

GLONASS - russisches Satelliten-Navigationssystem. Wird bei westlichen Empfängern zur Unterstützung von GPS verwendet.

GNSS - Global Navigation Satellite System, allgemeine Bezeichnung für satellitengestütze Navigationssysteme. Umfasst GPS, GLONASS und andere Systeme, wie EGNOS.

GPS – Global Positioning System. Satelliten-gestütztes, weltweit verfügbares System zur Navigation

GPRS - General Packet Radio Service, Allgemeiner paketorientierter Funkdienst. Dienst zur Übertragung von Daten über Mobiltelefon.

Ground Segment – siehe Boden-Segment

GSM - Global System for Mobile Communication. Standard für digitale Mobiltelefonie. Ursprünglich Bezeichnung für eine entsprechende Arbeitsgruppe.

Handheld - Englische Bezeichnung für "Handgehalten". Meint handliche Geräte wie die Trimble GeoExplorer oder Trimble Feldrechner.

Höhenreferenz - Bezug der Höhenangabe. Üblich sind Ellipsoidhöhe (Höhe über dem Projektionsellipsoid) was ein eher theoretischer Wert ist oder In der Praxis eher gebräuchlich ist Meereshöhe (Normalnull, N.N.).

Ionosphäre - eine Schicht geladener Teilchen in einer Höhe von 130 bis 200 Kilometern über der Erdoberfläche.

Ionosphärische Berechnung - die Veränderung der Ausbreitungsgeschwindigkeit eines Signals beim Durchqueren der Ionosphäre.

IP-Schutzart - Zweistellige Zahl zur Angabe des Schutzes eines Gerätes vor dem Eindringen von Fremdkörpern.

ITRF - International Terrestrial Reference Frame. Ein geodätisches Referenznetz, das wegen der tektonischen Plattembewegung ständig aktualisiert wird. Findet beispielsweise bei OmniSTAR Verwendung.

Kanal - ein Kanal eines GPS-Empfängers enthält die nötigen Schaltungsbestandteile, um das Signal eines einzelnen GPS-Satelliten zu empfangen.

kinematisch - Messverfahren, bei dem der Empfänger kontinuierlich Daten ausgiebt und die Software Mittelwertbildung etc. durchführt.

Korrekturdaten - Die größte Fehlerquelle bei GPS ist die Ionosphäre. Das Signal vom Satelliten durch diesen Teil der oberen Atmosphäre wird abgelenkt. Da die GPS-Positionierung auf der Messung der Entfernung zum Satelliten basiert und dies über die Laufzeit der Signale geschieht, ist jede Ablenkung, also jeder Umweg, schädlich. So genannte Referenzstationen sammeln nun, wie auch der mobile GPS Empfänger, der Rover, GPS Signale. Im Unterschied zum Rover weiß die Referenzstation wo sie steht. Damit kann sie den Fehler zwischen Soll-Position und Ist-GPS-Wert ermitteln. Errechnet wird für jeden Satelliten zu jedem Moment ein Korrekturwert der Laufzeit des Signals. Diese Korrektur kann auf die Rover-Messung angewendet werden um hier die Positionierungsgenauigkeit zu verbessern. Ohne diese Korrekturen liegt die Genauigkeit bei 5-10m (mit einer guten Antenne). Mit Korrektursignal können vermessungstechnische Empfänger sogar cm-Genauigkeit ereichen. In der Praxis unterscheidet man zwischen Echtzeit-Korrekturen und Postprocessing-Korrekturen.

Krassowsky-Ellipsoid - Referenzellipsoid (festgelegt 1942). War in der UdSSR, der DDR und anderen Ostblockländern verbreitet.

L1 – erste GPS-Frequenz, 1575,42 MHz. Auf ihr werden der C/A Code (zivil), der P/Y-Code (militärisch) und Navigationsnachrichten gesendet.

L2 – zweite GPS Frequenz, 1227,60 MHz. Auf ihr wird nur der P/Y-Code übertragen. Dient im zivilen Bereich dazu ionosphärische Störungen zu minimieren.

Laserentfernungsmessung - Mithilfe eines meist augensicheren Lasers wird die Entfernung zu einem Ziel gemessen. Diese wird angezeigt oder direkt weitergegeben an eine GIS Software um Offset-Messungen zu verarbeiten.

L-Band - Frequenzbereich zwischen 300 und 3000 MHz; die GPS-Trägerfrequenzen (1227,6 MHz und 1575,42 MHz) liegen im L-Band.

Mehrkanal-Empfänger - ein GPS Empfänger, der gleichzeitig mehr als ein Satelliten-Signal empfangen kann.

Mehrwege-Fehler (Multipath) - Fehler, die durch Störungen in einem Signal hervorgerufen werden, das die Antenne des Empfängers auf zwei oder mehr verschiedenen Wegen erreicht hat; normalerweise dadurch hervorgerufen, dass ein Teil des Signals abgelenkt oder reflektiert worden ist.

MGIS – Abkürzung. Mapping & GIS. Systeme von Trimble für den GIS Einsatz. Diese Produkte sind sehr robust und einfach zu bedienen.

Mobiles GIS - Systeme, die es ermöglichen, Geoinformationssysteme (GIS) ins Feld zu bringen. Meist robuste, GPS basierte Systeme mit Feldrechner.

MSK-Beacon – siehe Beacon

Multipath – siehe Mehrwege Störung

Multiplex-Kanal - ein Kanal eines GPS-Empfängers, der zwischen einer Reihe von Satelliten-Signalen hin und her geschaltet werden kann.

NANU (Notice Advisory to Navstar Users) - Offizielle Information der U.S. Coast Guard zum Zustand der Satelliten.

Normalnull (NN) - Bezugshöhe in Deutschland. 1879 festgelegt auf 37m unter der Rauenberger Sternwarte, davor Bezug auf Amsterdamer Pegel.

NMEA –Abk. National Marine Electronics Association; meint den NMEA 1038 Standard zum Austausch von GPS-Daten.

Nullmodem Kabel - Ein serielles RS232 Kabel, das Sendung und Empfang wendet, so dass zwei Computer miteinander kommunizieren können.

Offset - Durch die Eingabe von z. B. Entfernung und Richtung (Offset) zu einem Zielpunkt kann ein Merkmal eingemessen werden. Damit können Merkmale aufgezeichnet werden, die nicht direkt erreichbar sind.

OmiSTAR - Korrekturdienst der Firma Fugro. Diese satellitengestützten, kostenpflichtigen Korrekturdaten können mit dem ProXRT empfangen werden. In abgelegenen Gebieten, v.a. außerhalb Europas ist dieser Dienst ein gute Möglichkeit Korrekturen zu bekommen.

Pathfinder – GPS-Empfänger Serie von Trimble. Modulares System ohne Feldrechner. Der Feldrechner kann frei gewählt werden. Pathfinder ProXH, ProXT, ProXRT

P-Code - der präzise oder geschützte (protected/precise) Code. Eine sehr lange Folge von pseudozufälligen Bits, die im BPSK-Modulationsverfahren (Phasenumtastung) auf den GPS-Träger mit einer Taktfrequenz von 1,023 MHz aufmoduliert werden und sich alle 267 Tage wiederholen. Jeder Wochen-Abschnitt dieses Codes ist einem GPS-Satelliten vorbehalten und wird jede Woche neu gestartet.

Phasenmehrdeutigkeit - Die Trägerphase des GPS Signals ist nur innerhalb einer Welle(nlänge) eindeutig. Nicht eindeutig ist dabei aber innerhalb welcher Welle man sich befindet. Durch zusätzliche Informationen kann nach einigen Sekunden diese Mehrdeutigkeit gelöst werden und die Postionslösung "gefixt" werden. Der Empfänger initialisiert.

Postprocessing – Nachbereitung von GPS-Messung mit Korrekturdaten, DGPS

Precise Positioning Service, PPS - die genaueste dynamische Positionsbestimmung, die mit GPS möglich ist; basierend auf dem Zweifrequenz-P-Code.

Pseudo-Entfernung - eine Entfernungsmessung, die auf dem Vergleich eines von einem Satelliten gesendeten Codes mit einem Referenz-Code im Empfänger am Ort beruht, bei der die Synchronisationsfehler zwischen der Uhr des Senders und der des Empfängers nicht korrigiert sind.

Pseudo-Zufallscode - ein Signal, das Eigenschaften des zufälligen Rauschens aufweist; es ist ein sehr kompliziertes, aber wiederholtes Muster von logischen Einsen und Nullen.

Referenzstation - Basisstation. Empfänger, der auf einer bekannten Position steht - während einer Messkampagne oder fest montiert über Jahre. Zeichnet Basisdaten auf, die der differentiellen Messung dienen (DGPS).

SAPOS - Korrekturdaten über GSM/GPRS-Mobiltelefon: TerraSync und GPScorrect unterstützen diesen Dienste. Der Dienst ist i. d. R. kostenpflichtig. Anbieter die SAPOS-Dienste der Länder.

Satelliten-Konstellation - die Anordnung einer Gruppe von Satelliten im Weltall

SBAS- Geostationäre Satelliten für Korrekturdaten (WAAS/EGNOS)

SD-Speicher - Secure Digital Memory Card. Auswechselbare Speicherkarten. Bis 2GB, darüber nicht den Spezifikationen entsprechend (siehe SDHC).

SDHC - SD High Capacity, entspricht SD 2.0. SD Speicherkarten mit höherer Speicherkapazität.

Skyplot - Darstellung des Himmels über dem Nutzer mit der aktuellen oder simulierten Position der Satelliten.

Spatenbreite Genauigkeit - Der Begriff Spatenbreite-Genauigkeit meint eine Genauigkeit von 30cm bis 10cm. Um diese Werte zu erreichen und die Option auf die Auswertung der zweiten Frequenz zu haben benötigen Sie einen H-Star Empfänger. Dazu stehen der GeoXH, der ProXRT oder der ProXH zur Verfügung.

Standard Positioning Service, SPS - die normale, für zivile Zwecke bestimmte Genauigkeit bei der Positionsbestimmung unter Verwendung der Einfrequenz-Codes C/A.

Statische Entfernungsmessung - Ortsbestimmung, bei der die Antenne des Empfängers als auf der Erde feststehend vorausgesetzt wird; dies erlaubt den Einsatz verschiedener mittelwertbildender Verfahren, die die Genauigkeit um Faktoren von mehr als 1000 steigern können.

Submeter – Genauigkeit besser als 1m, in der Regel zwischen 1 - 0,4m.

Touchscreen – Bildschirm, wie er bei Feldcomputern verwendet wird. Berührungsempfindliche Oberfläche, auf der mit einem Stift anstelle einer Maus Klicks durchgeführt werden können.

Trägerfrequenz - die Frequenz der unmodulierten (Grund-) Welle eines Senders

Träger-Phase – Grundphase des GPS-Signals. Aufgrund von Mehrdeutigkeiten muß dieses Signal länger beobachtet werden.

Trimble – Trimble ist marktführender Anbieter von Global Positioning System (GPS)-Technologie. Zusätzlich zur Herstellung fortschrittlicher GPS-Komponenten verbindet das Unternehmen GPS mit anderen Positionierungstechnologien, Mobilfunkkommunikation und Software für komplette Kundenlösungen. Trimble wurde 1978 mit Hauptsitz in Sunnyvale, Kalifornien, gegründet und beschäftigt über 2.000 Arbeitnehmer in mehr als 20 Ländern weltweit.

TSIP – Abk. Trimble Standard Interface Protocol; Format um Daten zwischen Trimble-Empfänger und Software auszutauschen. Damit kann auch der Empfänger angesprochen werden.

UMTS - Universal Mobile Telecommunications System. Mobilfunkstandard der 3. Generation.

UTM - Universale Transversale Projektion. Ebene konforme Meridianstreifenabbildung mit 6° Streifenbreite.

VGA - Video Graphics Array, Standard für Computergrafik.

VRS (Virtuelle Referenzstation) – System zur Erstellung einer rein rechnerisch erzeugten optimierten Referenzstation in der Nähe des Nutzers um eine kurze Basislinie zu erreichen. VRS Now - Korrekturdienst von Trimble. Verfügbar in Deutschland, Großbritannien und , Irland.

WAAS –Geostationäre Satelliten für Korrekturdaten (SBAS) für den amerikanischen Bereich. Für Europa siehe EGNOS.

Wetter - Das Wetter, wie es der Mensch täglich wahrnimmt, spielt für den Empfang von GPS/GLONASS-Signalen kaum eine Rolle, zumal dies weniger als 2,5% der Gesamtsignalstrecke in Anspruch nimmt. Wesentlich interessanter ist das Weltraumwetter.

Windows Mobile® - Betriebssystem von Microsoft®. Ist im Kern vergleichbar mit Windows® für PC, jedoch im Erscheinungsbild und Funktionsumfang "abgespeckt" um den Handheld-Computern gerecht zu werden.

WGS 84 - World Geodetic System 1984. Bezugssystem für GPS, geozentrisches Ellispoid.

XH – Bezeichnung für Trimble H-Star-Empfänger.

XM – Bezeichnung für Trimble GPS-Empfänger, die eine Genauigkeit von 1-3m erreichen.

XT- Bezeichnung für Trimble GPS-Empfänger, die Submetergenauigkeit erreichen.

Zephyr - Im Zusammenhang mit GPS eine Zweifrequenzantenne, je nach Modell auch mit OmniSTAR-Option.