Von Galileo zur Multi-System-Ortung

Das Europäische System Galileo hat bereits Startpläne eingerichtet, das Global Positioning System (GPS) der Vereinigten Staaten wird gerade modernisiert, und das Russischen Global Navigation Satellite System (GLONASS) wird erneuert. Darüber hinaus gibt es den European Geostationary Navigation Overlay Service (EGNOS) und das Wide Area Augmentation System (WAAS).

Aus all diesen Systemen ergeben sich die Herausforderungen, die an die Gestaltung von Positionsempfängern gestellt werden, die mehrere Frequenzen, Nachrichtenprotokolle und Systemparameter zu bewältigen haben. Im Zusammenhang mit diesen anspruchsvollen technologischen Innovationen wurde das Projekt "Extended-high performance mass market GNSS receiver multi standard ready for market" (E-HIMALAYA) ins Leben gerufen.

In einer ersten Forschungs- und Entwicklungsphase konnte man die verschiedenen Richtungen einer Verbesserung der GNSS-Empfängerleistung untersuchen. Der Empfänger wird durch eine Kommunikationsverbindung verstärkt, damit die Erfassung beschleunigt wird und auch schwache Galileo-Signale in dicht besiedelten städtischen Gebieten oder in Innenräumen gefunden werden können. Besonderer Wert wurde auf die Bereitstellung von Daten aus mindestens zwei Konstellationen gelegt: Galileo und GPS.

Der verstärkte GNSS-Server der E-HIMALAYA-Partner wurde aktualisiert, damit er das Secure User Plane Location (SUPL) v2.0 Protokoll unterstützt. Dies ist der Standard, der sich für den Informationsaustausch zwischen Ortungs-Servern und mobilen Geräten abzeichnet. Durch seine zahlreichen Funktionen eignet es sich ideal für die nächste Generation standortbezogener Dienste.

Umfangreiche Tests bewiesen, dass eine der ersten gestützten Galileo-Lösungen, die auf der Basis der Unterstützungsstandards des 3rd Generation Partnership Project (3GPP) entwickelt werden können, die sogenannte Time-to-First-Fix verringern könnte, das ist die Zeit, die der Benutzer warten muss, bis seine Position berechnet wurde. Damit die Testergebnisse zur künftigen Verbesserung der Standards beitragen, werden sie gemeinsam mit 3GPP genutzt.

Anschließend konzentrierte sich E-HIMALAYA auf eine Hybridisierung des unterstützten GNSS-Empfängers mit anderen Technologien. Der marktfähige Prototyp beinhaltet leistungsstarke, mikroelektromechanische System-Sensoren, zu denen ein Beschleunigungsmesser und Gyroskope gehören. Darüber hinaus ermöglicht ein Spoofing-Melder weitere Verbesserungen bei der Präzision und Genauigkeit der Ortung.

Die Leistungsfähigkeit der Hybridisierung und der Spoofing-Erkennungsalgorithmen sollen mit realen Signalen in schwierigen Umgebungen, wie in Straßenschluchten, bewertet werden. Die verstärkten GNSS-Empfänger könnten in Plattformen für mobile und persönliche Geräte integriert werden. Die Anwendung wird den Mehrwert Galileos auf dem Massenmarkt demonstrieren.