APPP

Ausgangssituation, Inhalte und Zielsetzungen

Das Projekt APPP zielt auf die Entwicklung einer benutzerfreundlichen Smartphone Applikation ab, die dem User durch PPP (Precise Point Positioning) Algorithmen am aktuellen Stand der Technik eine GNSS-Positionierung bis in den Dezimeter-Bereich in nahe-Echtzeit ermöglicht.

Durch eine ausgiebige Testphase und Weiterentwicklung der Algorithmen soll die Grundlage für eine künftige, von einer Vielzahl von Endgeräten, nutzbare App gelegt werden, der man breite Marktchancen einräumen kann.

Methodische Vorgehensweise

Der Vorteil für die teilnehmenden Unternehmen liegt an der integrierten Schnittstelle, welche atmosphärische Korrekturdaten des von der Wiener Netze GmbH. (WN) betriebenen EPOSA GNSS-Dienstes nützt und zusätzlich globale Korrekturdaten vom Galileo High Accuracy Service (HAS) bezieht. Damit kann eine klare Unabhängigkeit von Fremdanbietern gewährleistet werden.

Bis 2016 war es nicht möglich auf die rohen GNSS Messdaten von Android Smartphones zuzugreifen und es konnten nur die Koordinaten der geräteinternen "Blackbox" Positionierung ausgelesen werden. Nun können die GNSS Beobachtungen des Smartphones direkt verwendet werden, um die User Position mit Korrektur-Daten und selbstentwickelten Algorithmen zu schätzen. Dafür soll die Technik der präzisen Einzelpunktbestimmung (PPP) verwendet werden.

Im Gegensatz zu relativen Positionierungsverfahren sind bei PPP keine nahegelegenen Referenzstationen notwendig, da die verwendeten präzisen Satellitenprodukte (Orbits, Uhren und Biases) global gültig sind. Es müssen daher, unabhängig von der User Position, dieselben Daten in nur einer Richtung übertragen werden. Darüber hinaus ist das Konzept von PPP sehr flexibel, welches im Anbetracht der herausfordernden Natur der GNSS Messungen von Smartphones ein großer Vorteil ist.

Da die Mehrheit der Smartphones nur über einfache, kostengünstige GNSS-Chips und Antennen verfügen, sind deren GNSS Messungen (primär die Phasen-Messung) von geringer Qualität. Probleme sind beispielsweise Cycle-Slips, ein hohes Rauschen, Ausreißer oder Multipath Effekte.

Weiterhin bietet die überwiegende Zahl der am Markt befindlichen Smartphones GNSS Messungen basierend auf nur einer Frequenz. Normalerweise wird bei PPP die ionosphärische Laufzeitverzögerung, eine der größten Fehlerquellen bei GNSS Messungen, durch Beobachtungen auf zwei Frequenzen und der ionosphären-freien Linearkombination eliminiert.

Für den konkreten Anwendungsfall wird daher ein hochwertiges Ionosphären-Modell in Echtzeit benötigt. Ein derartiges Modell wird in Zusammenarbeit von Wiener Netze GmbH und der TU Wien bereits routinemäßig täglich erzeugt.

Erwartete Ergebnisse

Auf der Grundlage aktueller Forschung im Bereich PPP an der TU Wien, soll im Rahmen dieses Projektes ein PPP-Positionierungs-Verfahren entwickelt werden, welches auf Basis dieser herausfordernden Messdaten und durch Bezug globaler und regionaler Modellparameter über den Server des Projektpartners WN eine dm-genaue Positionierung in nahe-Echtzeit erlaubt.

Projektleitung

TU Wien - Department für Geodäsie und Geoinformation

Projektpartner:innen

• Upstream- next level mobility GmbH.
• Wiener Netze GmbH.

TU Wien
Department für Geodäsie und Geoinformation
Ao. Univ. Prof. Dr. Robert Weber
Wiedner Hauptstrasse 8-10 /E120-4
A-1040 Wien