GNSS: Fit für erhöhte Sonnenaktivität

Warum habe ich zur Zeit so viele Probleme beim Arbeiten mit GNSS/GPS bei Vermessung, Absteckung oder Maschinensteuerung?

GNSS-/GPS-gestützte Messungen für Vermessung, Absteckung und Maschinensteuerung basieren auf der Datenverbindung Ihres GNSS/GPS-Empfängers zu den 4 Satellitensystemen, die unsere Erde umkreisen: GPS, betrieben durch die USA, Galileo durch die EU, Beidou durch China und GLONASS durch Rußland. Diese Verbindung kann durch verschiedene Faktoren gestört werden:

• lokale Gegebenheiten, wie Abschattungen oder Mehrwegeffekte
• entfernungsabhängige Fehler, wie Satellitenbahnfehler oder Einflüsse in der Atmosphäre

Unser Stern, die Sonne, beeinflusst nicht nur das Wachsen und Gedeihen, sondern auch die Zusammensetzung der Ionosphäre, einen Teil der Erdatmosphäre. Diese in 80 km Höhe beginnende und schließlich in den freien Weltraum übergehende Schicht enthält große Mengen von Ionen und freien Elektronen. Je nachdem wie aktiv unsere Sonne gerade ist, werden die elektromagnetischen Signale, welche die Satelliten aussenden, frequenzabhängig beeinflusst. Unsere Sonne durchläuft einen ca. 11-jährigen Zyklus mit stärkerer und geringerer Sonnenaktivität. Im Jahr 2019 erreichte der letzte Zyklus sein Minimum und seitdem steigt die Sonnenaktivität stetig wieder an. Damit einhergehend treten Sonnenflecken in Gruppen, sogenannte Sonnenstürme auf, von denen Eruptionen an magnetischer Energie ausgehen. Diese Eruptionen führen zu ungleichen Verteilungen und Variationen freier Ionen, zu starken Gradienten und schnellen Änderungen im absoluten Elektronenhaushalt und in Folge zu frequenzabhängigen und vor allem unregelmäßigen Veränderungen in den GNSS/GPS-Signalen, die auf der Erde ankommen. Die Wissenschaft rechnet mit einem Höhepunkt des aktuellen Sonnenaktivitäts-Zyklus im Sommer 2025. Die Sonnenaktivität ist jedoch bereits seit Anfang 2023 höher als im Maximum des letzten Zyklus im Jahr 2014.

Was bedeutet das für mich?

• Rechnen Sie mit längeren Initialisierungszeiten und stärkerer Streuung der Messergebnisse
• Planen Sie ggfs. Doppel- oder Mehrfachmessungen zu versetzten Tageszeiten.
• Prüfen Sie vor der Ergebnisspeicherung verstärkt die Angabe der inneren Genauigkeit Ihres Messgerätes. Durch eine Kontrolle der Mittelbildung können Sie schnell Fehlmessungen aufdecken bzw. die Genauigkeiten deutlich steigern.
• Weichen Sie in Zeiten besonders starker Aktivität auf Post-Processing-Verfahren aus.
• Nutzen Sie Tageszeiten, in denen die Sonnenaktivität in Europa weniger Einfluss hat - morgens bis ca. 10:00 Uhr und nachmittags ab ca. 14:00 Uhr.
• Kontrollieren Sie Ihre GNSS-/GPS-Messungen ggfs. gegen bekannte Punkte oder messen Sie eine Strecke zwischen GNSS-Punkten mit dem Tachymeter.

Was kann ich aktiv dagegen tun?

• Fragen Sie für Ihre GNSS-/GPS-Ausrüstung nach einem Upgrade zum Multi-Frequenz- und/oder Multi-Signal-Empfang: Mehr Kanäle und Signale mehrerer Satellitensysteme reduzieren die Einflüsse der Sonnenaktivität und bringen genauere Messergebnisse.
• Stellen Sie sich, dass auf Ihrer GNSS-/GPS-Ausrüstung stets die aktuelle Firmware installiert ist. Nur in der aktuellsten Firmware wird das Model der Ionosphäre mit modernen RTK-Algorithmen ermittelt und so können die Störungen teilweise kompensiert werden: Mit unseren Customer Care Paketen bekommen Sie nicht nur alle Updates, die unsere Entwicklungsabteilung gerade in diesen herausfordernden Zeiten besonders häufig zur Verfügung stellt, sondern können auch Unterstützung durch unsere Hotlines bevorzugt nutzen.
• Investieren Sie in die verlässlichsten Korrekturdaten: Mit HxGN SmartNet stehen Ihnen die Daten der 40.000 Stationen des weltgrößten Referenzstationsnetzwerks zur Verfügung.