Samstag, 23. März 2019
Arbeitsgemeinschaft Landtechnik und Landwirtschaftliches Bauwesen in Bayern e.V.

Genauigkeit von Satellitennavigationssystemen in der Landwirtschaft

Wovon hängt die Genauigkeit eines Lenksystems ab?

Die Genauigkeit eines Satellitennavigationssystems wird durch ein Zusammenspiel unterschiedlicher Parameter festgelegt. Diese Parameter untergliedern sich in Antennen-/Empfängerbasierte Faktoren, Umwelteinflüsse sowie Satellitenbasierte Faktoren. Eine detailliertere Beschreibung hierzu finden Sie in der Rubrik Fehlerquellen bei der Positionsbetimmung.

Ist eine Empfangseinheit in Bewegung, kann bei einigen Satellitennavigationssystemen grundsätzlich eine höhere Positionsgenauigkeit erreicht werden als im Stillstand. Aus der durch die Fortbewegung des Empfängers entstandenen Frequenzverschiebung der Satellitensignale (Doppler-Effekt) kann die Geschwindigkeit und Bewegungsrichtung des Empfängers berechnet werden, die dazu beitragen, die Präzision der bestimmten Position zu verbessern.

Um die Genauigkeit einzelner Systeme und Korrekturdatendienste überhaupt bestimmen zu können, sind mehrmals wiederholte Tests über mehrere Jahre hinweg durchzuführen, da einige der maßgebend beeinflussenden Faktoren auch einer mehr oder weniger starken zeitlichen Veränderung ausgesetzt sind. Die Ergebnisse dieser Untersuchungen müssen dann statistisch ausgewertet werden, um entsprechende Eintrittswahrscheinlichkeiten für die Abweichung von einer gemessenen Position angeben zu können.

Welche Genauigkeitsmaße gibt es?

Für landwirtschaftliche Einsatzzwecke sind im Wesentlichen drei Genauigkeitsmaße relevant. Man unterscheidet hierbei absolute Genauigkeit, relative Genauigkeit und Spur-zu-Spur Genauigkeit, wobei letztere eigentlich eine Sonderform der relativen Genauigkeit darstellt.

Höchste Präzision wird mit absoluter Genauigkeit erreicht. Die mithilfe der Satellitenortung ermittelte Position entspricht dabei der tatsächlichen geografischen Position und kann jederzeit in einer amtlichen Karte der Vermessungsverwaltung kartiert werden. Höchste absolute Genauigkeit kann nur mit RTK – Korrekturdaten sichergestellt werden. Die Wiederholbarkeit der exakten Positionsfindung ist bei Systemen mit hoher absoluter Genauigkeit auch über Jahre hinweg gegeben.

Bei der relativen Genauigkeit wird nicht die tatsächliche geografische Position betrachtet, sondern die Abweichung von den zuletzt gemessenen Positionen. Dabei wird ein Mittelwert aus mehreren Positionsmessungen über einen kurzen Zeitraum gebildet, der den Referenzwert für die Ermittlung der Abweichung bei der Positionsbestimmung bildet. Die Wiederholbarkeit der Positionsfindung in Relation zu den zuletzt gemessenen Positionen ist bei Satellitennavigationssystemen mit hoher relativer, aber geringer absoluter Genauigkeit in der Regel nur über einen eher kurzen Zeitraum (einige Stunden) gegeben.

Die Spur-zu-Spur Genauigkeit betrachtet ausschließlich die Fahrspuren eines Fahrzeuges mit Satellitennavigationssystem. Sie gibt Auskunft darüber, um wie viel eine innerhalb eines kurzen Zeitfensters (15 min) gemessene Position von der zu Beginn des Zeitfensters gemessenen Position abweicht. Spur-zu-Spur Genauigkeiten sind nur für den Einsatz von Parallelfahrsystemen von Interesse.

Stand: Dezember 2018; UR: Streicher, ALB Bayern e.V.