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Martin Freitag
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Improving GNSS Realtime Height Measurements in Mountain Areas – Activities of the D-A-CH Group in the Alpine Region
Kurzfassung
GNSS Echtzeitmessungen sind für Höhenbestimmungen nicht besonders gut geeignet, da die erzielten Höhenresultate oft nicht die erforderliche Genauigkeit erreichen. Spielte das in der Vergangenheit eine eher untergeordnete Rolle, so erfordern neue Anwendungen doch mehr und mehr eine Verbesserung der erzielbaren Höhengenauigkeit. Zeitserien von mit Echtzeitsystemen gemessenen Höhen zeigen aber kurzzeitige und jahreszeitliche Schwankungen auf, welche mit der Vernachlässigung von Troposphäreneffekten in den Tälern in Zusammenhang stehen. Mit Hilfe eines speziellen Echtzeit Monitoring Konzepts gelang den Mitgliedern der D-A-CH Gruppe der Nachweis des Zusammenhangs zwischen Echtzeit Höhendifferenzen und vertikalen Laufzeitunterschieden in der Troposphäre (ZTD). Die Kombination von ZTD Werten aus schnellen Postprozessing Analysen mit gespeicherten VRS-Daten eines Echtzeitsystems zeigte sich als sehr geeignet für die Erhöhung der Genauigkeit von Echtzeit Höhenmessungen. Dieses neue Konzept wurde in einer kommerziellen Software umgesetzt und ist in der Lage, die systematischen Höhenfehler von Echtzeitmessungen zu beheben.
Abstract
Heights are the weakest part of GNSS realtime measurements but modern applications more and more require very accurate height results at the user segment. Realtime height timeseries show short term and annual systematic signals that are connected to remaining neglected tropospheric effects. The D-A-CH group in the Alpine Region in Europe proved the correlation between height differences and differences of tropospheric zenith total delays (ZTD) between reference stations on mountain tops and in the valleys using special realtime monitoring stations. Combining near realtime ZTD values and VRS (virtual reference station) data in postprocessing showed the potential for improving the accuracy of realtime height measurements. The new concept was implemented into commercial software and is able to remove the systematic height errors in realtime systems.
GNSS Echtzeitmessungen sind für Höhenbestimmungen nicht besonders gut geeignet, da die erzielten Höhenresultate oft nicht die erforderliche Genauigkeit erreichen. Spielte das in der Vergangenheit eine eher untergeordnete Rolle, so erfordern neue Anwendungen doch mehr und mehr eine Verbesserung der erzielbaren Höhengenauigkeit. Zeitserien von mit Echtzeitsystemen gemessenen Höhen zeigen aber kurzzeitige und jahreszeitliche Schwankungen auf, welche mit der Vernachlässigung von Troposphäreneffekten in den Tälern in Zusammenhang stehen. Mit Hilfe eines speziellen Echtzeit Monitoring Konzepts gelang den Mitgliedern der D-A-CH Gruppe der Nachweis des Zusammenhangs zwischen Echtzeit Höhendifferenzen und vertikalen Laufzeitunterschieden in der Troposphäre (ZTD). Die Kombination von ZTD Werten aus schnellen Postprozessing Analysen mit gespeicherten VRS-Daten eines Echtzeitsystems zeigte sich als sehr geeignet für die Erhöhung der Genauigkeit von Echtzeit Höhenmessungen. Dieses neue Konzept wurde in einer kommerziellen Software umgesetzt und ist in der Lage, die systematischen Höhenfehler von Echtzeitmessungen zu beheben.
Abstract
Heights are the weakest part of GNSS realtime measurements but modern applications more and more require very accurate height results at the user segment. Realtime height timeseries show short term and annual systematic signals that are connected to remaining neglected tropospheric effects. The D-A-CH group in the Alpine Region in Europe proved the correlation between height differences and differences of tropospheric zenith total delays (ZTD) between reference stations on mountain tops and in the valleys using special realtime monitoring stations. Combining near realtime ZTD values and VRS (virtual reference station) data in postprocessing showed the potential for improving the accuracy of realtime height measurements. The new concept was implemented into commercial software and is able to remove the systematic height errors in realtime systems.
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VGI_201911_Titz.pdf
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