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GPS Vermessung
Wie GPS funktioniert wollen wir hier nicht nachbeten, aber mal schauen, wie es am Himmel derzeit aussieht: nämlich bunt!
5 Satellitensysteme stehen inzwischen im Orbit, wobei das japanische System QZSS nicht in Europa nutzbar sein wird. BEIDOU (China) ist von aktuellen Handys empfangbar, jedoch aufgrund der wenigen Satelliten und der horizontnahen Positionen wenig brauchbar in Deutschland. Das europäische Galileo hat jetzt 22 von 30 Satelliten in Position. Im Bild oben leider nicht im Empfang, weil dem Handy noch die notwendige Hardware fehlt. Dies ist ja nicht verwunderlich, wenn man weiß wo Handys produziert und entwickelt werden. Das wird noch dauern, bis das System vollständig einsatzbereit und die Hardware dazu bezahlbar ist.
Aber es besteht ja keine Not – wie man sieht sind zwei Systeme am Himmel, die mit genügend Satelliten (Beispiel oben 10 GPS (USA) und 7 GLONASS (Rußland)) unser Gebiet überfliegen und eine stabile GPS-Ortung ermöglichen. Moderne Geräte können sogar die Ortung kombinieren und somit einen bessere Genauigkeit in ungünstigen Lagen bieten.
Der GPS-Empfang ist die Basis der Ortung, bringt uns bei guter Hardware 3 m an den Grenzstein heran. Eine größere Genauigkeit verhindert zum Einen unsere Atmosphäre, die die durchdringenden Signale leicht bricht und ableitet und winzige Ungenauigkeiten der Flugbahnen und der Uhren der Satelliten. Mit dem Handy und Google-Maps kann man das selbst ausprobieren. Bei Ihnen ist die Abweichung größer? Dann kommen noch weitere Ablenkungen hinzu: ihr Körper vor dem Handy, das Handy selbst, und sehr, sehr preiswerte Chips im Handy.
Eine genauere Ortung geht deshalb nur über ein DGPS (Differential Global Positioning System). Hierbei werden permanent an Stationen die Position bestimmt und mit der Referenzposition verglichen. Die Abweichung wird über verschiedene Funksysteme an den Empfänger gesendet. Je näher nun diese Referenzstation zum Empfänger steht, je ähnlicher sind die Abweichungen und je genauer sind die Ergebnisse der Positionsbestimmung. Für unser Gebiet relevant sind 3 öffentlich erreichbare Systeme:


Satellitenpositionierungsdienst SAPOS®

Das amtliche deutsche Vermessungswesen betreibt fest installierte Empfänger (Referenzstationen) für Satellitensignale.  Über 270 Referenzstationen, die über ganz Deutschland verteilt sind, bilden das SAPOS®-Referenstationsnetz. Die Daten des Referenzstationsnetzes werden weiterverarbeitet und den Nutzern bereitgestellt. SAPOS® ermöglicht auf diese Weise schnelle, einfache und präzise Positionsbestimmungen im cm-Bereich mit Hilfe von Satellitenmessverfahren. Die SAPOS®-Dienste sind eine einheitlich definierte Schnittstelle von SAPOS® zu den Anwendern und werden in aller Regel von Vermessungsingenieuren genutzt. Die Grundlage der Dienste sind das SAPOS-Referenzstationsnetz, welches über ganz Deutschland verteilt ist. Die Messdaten dieser Stationen werden in den jeweiligen Landeszentralen verarbeitet. Für die Bereitstellung und Übertragung werden moderne Kommunikationsmittel wie Internet und Mobilfunk eingesetzt. Auf diese Weise stehen die SAPOS®-Dienste 24 Stunden am Tag, 7 Tage in der Woche zur Verfügung. Dieser Dienst ist nur in Thüringen kostenlos nutzbar, außer natürlich den anfallenden Mobilfunkgebühren, welche aber sehr gering sind. Nutzbar sind im freien Zugriff auch nur die thüringer Referenzstationen. In grenznahen Gebieten entspricht damit die Genauigkeit nicht dem technisch Möglichen, ist aber für die Zwecke eines Landwirtschaftsbetriebes völlig hinreichend.
Vorteile:
- dichtes Netz der Referenzstationen, damit höchste erreichbare Genauigkeit, z.B. 3 cm für Katastervermessung
Nachteile:
- kostenpflichtig, außer Thüringen
- mobiles Internet erforderlich bei der Messung


DGPS SAPOS/RTK
   • kombinierter GPS/GLONASS/SAPOS - Empfänger
   • SAPOS-Korrektursignal kostenfrei (Thüringen, Sachsen und Sachsen-Anhalt)
   • Genauigkeit bis 10 cm (optimaler Satellitenempfang, Antenne feststehend)
   • Ausgabe Standard-NMEA, programmierbar
   • Ausgabe über USB oder Bluetooth
   • Lieferung mit Antenne, Tragestange, Akku, Ladegerät, Verkabelung,
   • Preis: ab 2900,- Euro netto
   • wir empfehlen dazu als Vermessungssoftware unser NAVIKAT 7.0


EGNOS - das europäische System

Das European Geostationary Navigation Overlay Service (EGNOS steigert in Europa Genauigkeit von GPS auf 1 bis 3 Meter und ist zu dem amerikanischen WAAS kompatibel. Die 34 Referenzstationen sind über Europa verteilt, für Deutschland steht die Station in Berlin. Der Empfang von EGNOS setzt eine freie Sicht etwa nach Süden voraus. Inmarsat-3-Satellit steht bei 15,5° West, Höhe ca. 28°. Dies entspricht in etwa der Höhe der Astra-TV-Satelliten (bei 19,2° Ost).
Die Funkübertragung erfolgt auf dem Funkkanal der GPS-Signale, kann also von den Empfängern ohne zusätzliche Technik mit empfangen werden.
Das System befindet sich seit 1. Oktober 2009 im offiziellen Betrieb. 2013 hat das Europäische Parlament die weitere Finanzierung von EGNOS und des Satellitennavigationssystems Galileo in Höhe von 7 Milliarden Euro für den Zeitraum 2014–2020 genehmigt. EGNOS V3, einer Weiterentwicklung  des Systems, die die Positionsgenauigkeit von GPS wie auch Galileo erhöhen wird soll 2023 bereit sein.

Vorteile:
- Hardware preiswert
- geringe Strombedarf
- kostenfreies Signal
Nachteile:
- die "freie Sicht" zum Satellit ist durch Berge und Bäume eingeschränkt
- nur eine Referenz (Berlin) , Abstand kann zu groß sein
NEO7 GPS EGNOS Submeter
• Hersteller: UBlox, klein und handlich
   • kombinierter GPS/EGNOS - Empfänger
   • Genauigkeit bis 1m absolut (bei EGNOS-Empfang und ausreichend Satelliten)
   • eingebautes Akkufach für 4 Mignon-Akkus
   • sehr hohe Empfindlichkeit, funktioniert sogar in Räumen
   • Ausgabe über seriell oder Bluetooth
   • Lieferung inkl. Magnet Antenne, Akkus und Ladegerät
   • Preis: ab 950,- Euro netto, wir empfehlen dazu als Vermessungssoftware unser NAVIKAT 7.0


BEACON - Referenzsystem der Binnenschifffahrt

Innerhalb der Binnenschifffahrt werden Differential GPS Korrekturdaten schon seit den 90ziger Jahren genutzt. Ende 2005 wurden DGPS-Referenzstationen nach IALA Standard  in Betrieb genommen. Der Dienst ist für jeden frei zugänglich und es fallen keine Lizenzgebühren an.
7 Referenzstationen decken Deutschland vollständig ab, und bieten sogar Gebiete mit Überlappungen für eine optionale Nutzung. Die Funkübertragung erfolgt über den Seefunkkanal (obere Langwelle) und bietet somit praktisch überall einen ausreichenden  Empfang.
Die Positionsgenauigkeit des BEACON-DGPS reicht bis etwa 0,5 m und ist abhängig von der Lage zur verwendeten Referenzstation. Die hohe Lagegenauigkeit kann nur erreicht werden, wenn für Empfänger und Referenz gleiche Bedingungen herrschen - also gleiche atmospärische Einfluss, gleiche verwendete Satelliten. Die Stationen im Binnenland referenzieren auch GLONASS-Signale.
Vorteile:
- gute Abdeckung mit Referenzstationen in Deutschland
- gute Empfangbarkeit des Referenzsignals
- kostenfreies Signal
Nachteile:
- für höchste Genauigkeit ist die vergleichbare Lage zur Referenz wichtig, das kann schwanken
- Hardware ist hochspezifisch deshalb teurer,
DGPS P206 GPS/GLONASS Empfänger (Beacon)

   • Chip-Hersteller: Hemisphere
   • kombinierter GPS/GLONASS/BEACON/EGNOS - Empfänger
   • Kombination der GPS- und Referenzsysteme für schwierige Lagen
   • Genauigkeit bis zu 0,5m möglich
   • Ausgabe Standard-NMEA, programmierbar
   • Ausgabe über seriell oder Bluetooth
   • Preis: ab 3190,- Euro netto
   • wir empfehlen dazu als Vermessungssoftware unser NAVIKAT 7.0

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