imported>FBuHL09: „Korrekturdaten“ statt „Beruchtigungen“ weil dies besser zutrifft

2026-02-12T14:54:33Z

„Korrekturdaten“ statt „Beruchtigungen“ weil dies besser zutrifft

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'''Echtzeitkinematik''' ({{enS|Real-Time Kinematic positioning, RTK}}) beschreibt Verfahren zur sofortigen Verbesserung der Präzision von Positionskoordinaten der [[Satellitennavigation]] durch Auswertung mehrerer Frequenzen sowie Vergleich mit bekanntem Ort.

Die Genauigkeit von [[Globales Navigationssatellitensystem|globalen satellitengestützten Navigationssystemen]] (GNSS) wie [[Global Positioning System|Navstar GPS]], [[GLONASS]], [[Beidou (Satellitennavigation)|Beidou]] oder [[Galileo (Satellitennavigation)|Galileo]] liegt bei normaler Nutzung mit kleinen Handgeräten bei mehreren Metern, bedingt durch sich verändernde Einflüsse in der Erdatmosphäre. Mittels aufgezeichneter Schwankungen eines ortsfesten Empfängers kann jedermann die Fehler bei der Aufzeichnung etwa einer Radtour herausrechnen, wenn kein Funkkontakt besteht allerdings erst nachträglich. Mit Verbreitung eines Korrektursignals über Funk wird dies schon länger gemacht. Als [[Differential GPS|Differential Global Positioning System]] (DGPS) über zusätzliche Signale aus geostationären Satelliten ist dies kontinental flächendeckend und daher nicht ortsgenau. Über [[Liste von DGPS-Sendern|DGPS-Funksender]] wie etwa [[DGPS-Sender Groß Mohrdorf|bei Stralsund]] und [[Satellitenpositionierungsdienst der deutschen Landesvermessung|Landesdienste]] werden lokalspezifische Korrekturdaten angeboten. Mit mehr Geräteaufwand und größeren Antennen zur Auswertung mehrerer GPS-Frequenzen ([[Zweifrequenz-Empfänger]]) konnte in der [[Geodäsie]] beim [[Aufmessen]] oder [[Abstecken]] von Punkten vor Ort schon länger eine höhere Genauigkeit erreicht werden, teils wenige Zentimeter. Moderne Systeme kombinieren beide Methoden in kompakter Form, etwa in der Landwirtschaft, oder auch für präzise [[Rasenmähroboter]].

== Positionsgenauigkeit ==

Es können Genauigkeiten von 1 bis 2 [[Zentimeter|cm]] in der Horizontalen erreicht werden. Die Koordinaten der Punkte werden nach der Initialisierung in [[Echtzeit]] berechnet. Die präzisen Positionen werden wie beim [[Differential GPS|Differential Global Positioning System]] (DGPS) relativ zu [[Referenzstation]]en mit feststehenden Koordinaten bestimmt. DGPS-Verfahren erreichen eine Ortsauflösung im Meter- oder Submeterbereich.

RTK ist um jenen Faktor genauer, den die Trägerfrequenz höher ist als die [[Chiprate]]. Im Fall von GPS-L1 ist dieser Faktor 1575,42 MHz/1,023 MHz. Die Phasenmessung ist auf etwa 1 mm genau, aber [[Mehrdeutigkeit|mehrdeutig]] um das Vielfache einer Wellenlänge, die bei der L1-Frequenz etwa 20 cm beträgt.
Die Mehrdeutigkeiten (engl. ambiguities) lassen sich jedoch mit geeigneten Methoden bestimmen.<ref> {{Internetquelle |autor= J., Geng, F.N., Teferle, X., Meng, A.H., Dodson|url= https://orbilu.uni.lu/bitstream/10993/9803/1/Full_manuscript.pdf |titel=Towards PPP-RTK: Ambiguity Resolution in Real-Time Precise Point Positioning |werk= https://orbilu.uni.lu |datum=2010 |format=PDF |sprache=de |abruf=2025-12-24}}</ref>

Bei Messgenauigkeiten im Millimeter-Bereich ist es wichtig den Versatz des [[Phasenzentrum]]s der GNSS-Antenne gegenüber dem Antennen-Referenzpunkt (ARP) zu berücksichtigen.<ref> {{Internetquelle |autor=Falko Menge |url=https://edocs.tib.eu/files/e01dh04/381885593.pdf |titel=Zur Kalibrierung der Phasenzentrumsvariationen von GPS-Antennen für die hochpräzise Positionsbestimmung - Dissertation |werk=https://edocs.tib.eu/ |hrsg=Universität Hannover, Fachbereich Bau- und Vermessungswesen |datum=2003 |format=PDF |sprache=de |abruf=2025-12-24}}</ref> Dieser kann einige Millimeter betragen und wird für hochwertige Antennen vom Hersteller angegeben.

== Funktionsweise ==
[[Datei:Real time kinematic.svg|mini|Konzept der Korrektur in Echtzeit: ein ortsfester GPS-Empfänger bestimmt die momentane Abweichung und sendet korrigierende Daten an Läufer in der Umgebung]]
[[Datei:Surveyor Using GNSS Receiver with RTK Solution.jpg|thumb|Läufer (rover) mit großer Antenne]]
[[Datei:SparkFun RTK Surveying Kit (51635467766).jpg |thumb|right |Ortsfestes RTK-Gerät auf Fotostativ]]
Das Verfahren arbeitet mit simultanem Empfang von [[GNSS]]-Satellitensignalen mit [[Zweifrequenz-Empfänger|geodätischen Empfängern]].<ref>{{Literatur |Autor=Martin Asbeck, Stefan Drüppel, Klaus Skindelies, Markus Stein |Hrsg=Michael Gärtner |Titel=Vermessung und Geoinformation |TitelErg=Fachbuch für Vermessungstechniker und Geomatiker |Verlag=Gärtner |Ort=Solingen |Datum=2012 |ISBN=978-3-00-038273-4 |Seiten=113–114}}</ref>

Voraussetzung ist ein ungestörter Empfang der Signale von mindestens fünf GNSS-Satelliten.
Für einen einfachen RTK-Aufbau werden zwei GNSS-Empfänger benötigt:
* Der erste ist die ''Basis'' (Standort) als Referenzstation mit einer bekannten Koordinate. Aus der festen Position wird die momentane Abweichung der Satellitendaten ermittelt und laufend Korrekturdaten übertragen
* Der zweite ist der ''Rover'' (Läufer), der seine Position mithilfe der Korrekturdaten durch dreidimensionales [[Geodätisches Rechnen#Polares Anhängen|polares Anhängen]] an die Referenzstation nach dem Basislinienverfahren selbst bestimmt.

Die maximale Entfernung des Empfängers (Rovers) von der Referenzstation beträgt bei temporären Referenzstationen unter günstigen Bedingungen bis zu 10 km. Bei permanenten Referenzstationen ist über 20 km Entfernung kein RTK mehr möglich.

Durch Verrechnung von 50 bis 100 km voneinander entfernten Referenzstationen können beliebig viele virtuelle Referenzstation (VRS) simuliert werden. Dieses Netz-RTK-Verfahren macht ein flächendeckendes Angebot von Korrekturdaten wirtschaftlich. In Deutschland werden RTK-Korrekturdaten von privaten Unternehmen und von den Vermessungsverwaltungen der Bundesländer angeboten ([[Axio-Net]], [[Satellitenpositionierungsdienst der deutschen Landesvermessung]] (SAPOS)).

Die Übertragung der Korrekturdaten an den Rover erfolgt bei temporären Stationen meist per Funk. Aus dem Netz-RTK wird meistens über Internet (Protokoll: Ntrip) verteilt. Nur noch vereinzelt erfolgt die Verteilung über GSM-Mobiltelefon.

== Korrekturkonzepte ==
Beim Netz-RTK muss nach der Datensammlung von den permanenten Referenzstationen der erste Rechenschritt der Mehrdeutigkeitslösung in der Zentrale ablaufen. Die zwei aufbauenden Rechenschritte Korrekturmodellberechnung und VRS-Berechnung können auch im Rover erfolgen. Möglich sind daher drei verschiedene Korrekturdaten-Formate:

* Das ''Master-Auxiliary-Konzept'' (MAC) löst nur die Mehrdeutigkeiten in der Zentrale und übermittelt ein Maximum an Korrekturinformationen ins Netz.
* Auch beim ''Flächenkorrekturparameter-Konzept'' (FKP) brauchen an die Nutzer im Messgebiet lediglich die Parameter der Korrekturmodell übermittelt werden. Theoretisch kann der Nutzer seine Bezugs-Referenzstation selbst wählen. Praktisch erfolgt jedoch auch hier eine Angabe der Näherungsposition.
* Das ''Virtuelle-Referenzstation-Konzept'' wird überwiegend benutzt, weil hier die Korrekturdatenrate und die Rover-Rechenlast am niedrigsten sind. Hierzu muss der individuelle Rover seine [[Näherungskoordinaten]] an die Vernetzungszentrale senden, wo die Dreiecksvermaschung berechnet und dann Korrekturdaten für diese Näherungsposition zurück an den Rover übermittelt werden.

== RTK-Korrekturdaten-Übertragungsprotokoll ==
[[NTRIP]] ist ein Übertragungsprotokoll für Korrekturdaten über Internet-Verbindungen.

== Literatur ==
* {{Literatur
|Autor=Manfred Bauer
|Titel=Vermessung und Ortung mit Satelliten
|TitelErg=Globale Navigationssatellitensysteme (GNSS) und andere satellitengestützte Navigationssysteme
|Auflage=6., neu bearb. und erw.
|Verlag=Wichmann
|Ort=Berlin
|Datum=2010}}
* {{Literatur
|Autor=Manfred Bauer, Lambert Wanninger
|Titel=Vermessung und Ortung mit Satelliten GPS und andere satellitengestützte Navigationssysteme
|Auflage=5., neu bearb. und erw. Aufl
|Ort=Heidelberg
|Datum=2003
|ISBN=978-3-87907-360-3}}

== Einzelnachweise ==
<references />

[[Kategorie:Geodäsie]]

Echtzeitkinematik - Versionsgeschichte

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