Genaue GNSS-Daten an jedem Ort mit SmartNet

Vor zehn Jahren waren für RTK-Messungen normalerweise zwei GPS-Empfänger (eine Basis- und eine Roverstation), zahlreiche Akkus und Kabel, zwei Funkmodems, ein Stativ, ein Lotstab und ein Rucksack für den Transport erforderlich. Heutzutage kann sich der Benutzer zwischen einem GPS- oder GNSS-Empfänger und einem Funkmodem oder Mobiltelefon entscheiden – und all das passt auf einen Lotstab. Mit der Etablierung der RTK-Netzwerke haben Sie auch die Möglichkeit erhalten, sich für einen RTK-Rover mit Anbindung an diese Netzwerke zu entscheiden und müssen so keine eigene Basisstation einrichten. SmartNet ermöglicht den Benutzern einen einfachen Zugriff auf präzise Netzwerk-RTK-Nutzer. Hier erleben sie beste Verfügbarkeit, Zuverlässigkeit und Rückverfolgbarkeit dank international anerkannter Standards in Verbindung mit flexiblen und erschwinglichen Abonnementoptionen, die den Anforderungen des lokalen Marktes gerecht werden.

Nach herkömmlichem Verfahren würde der Benutzer einer präzisen GPS-Ausrüstung eine Referenzstation (Basisstation) verwenden. Diese würde über einem bekannten Punkt aufgestellt, um von dort aus relative Korrekturen an die Roverstation zu übermitteln (häufig über UHF-Funk). Die Einschränkung dieser Lösung liegt darin, dass es mit zunehmender Distanz zwischen Basis- und Roverstation immer schwieriger wird, die Mehrdeutigkeiten der Trägerphase rasch zu lösen. Dieser Umstand wird durch die distanzabhängigen Fehler in Verbindung mit der GPS-Messung verursacht, etwa eine ionosphärische oder troposphärische Refraktion oder Satellitenbahnfehler.

Durch Anwendung des auf einem Netzwerk aus Referenzstationen basierenden Verfahrens mit Distanzen zwischen den einzelnen Stationen von bis zu 70 km können diese Fehler abgeschwächt werden. Der GPS-Rover kann dabei durch Anbindung an das Kontrollzentrum des Netzwerks im gesamten Netzwerk operieren, ohne distanzabhängige Einschränkungen. Das bedeutet auch, dass die Roverempfänger mit den neuesten technologischen Entwicklungen von Leica Geosystems alle Vorteile der Arbeit mit Rohdaten oder modellierten Korrekturen im gesamten Netzwerk mitbringen.

Vor mehr als zehn Jahren hatte Leica Geosystems die Vision, die Welt mit eigenen GPS-Netzwerken zu umspannen. Heute sind die SmartNet Dienste in weiten Teilen Europas, Nordamerikas (einschließlich Kanada) und Australiens installiert und bieten eine große Bandbreite an Echtzeit- und Webprodukten. SmartNet ist mittlerweile de facto der Standard für GNSS-Netzwerkdienste. Viele Fachleute profitieren von der Verwendung von SmartNet, da es ihnen ermöglicht, ihre täglichen Aufgaben in den Bereichen Vermessung, Technik, Bau, Landwirtschaft, Maschinensteuerung, Vermessung von Versorgungsleitungen, Archäologie, Überwachung, polizeiliche Unfallermittlungen und vielen anderen Gebieten effizient zu erledigen.

Ein Blick in die Vergangenheit

Im Jahre 1991 gab Leica Geosystems den Startschuss für die Ära des kinematischen GPS, ein System, das sich als erfolgreiche Ergänzung des Messinstrumentariums von Vermessungsingenieuren erwies. 1996 konnte die Welt dann das erste Netzwerk-RTK-System von Leica Geosystems für ein Ingenieursprojekt miterleben: die beinahe 8 km lange Öresundbrücke, die Dänemark und Schweden verbindet.

Mit der Einführung des Systems 500 im Jahre 1999 begann die rasche Entwicklung von Fernanwendungen zur Verwaltung von GPS-Referenzstationen. Anfangs basierten die Steuerungsanwendungen auf direkten seriellen Verbindungen, wurden aber später zur Nutzung von Einwahlverbindungen weiterentwickelt, wozu das öffentliche Telefonnetz genutzt wurde. Es folgte die Nutzung der TCP/IP-Protokollsuite in lokalen und Weitverkehrsnetzwerken. Doch erst mit der Ausgestaltung des Internets mit NTRIP (Networked Transport of RTCM via Internet Protocol) entfaltete sich eine ganz neue Welt der Möglichkeiten in der Entwicklung von Endbenutzerlösungen. Bei der Weiterleitung von GPS-Korrekturen von einer Referenzstation direkt an die Roverstation im Feld traten drahtlose digitale mobile Dienste zunehmend in Konkurrenz zu UHF-Funkmodems.

Im Juni 2000 war sich Leica Geosystems des großen Potenzials bereits bewusst, welches das Internet für die Übertragung von Daten in Echtzeit barg: Webbasierte Apps zur Übertragung von GPS-Daten mit niedriger Latenz wurden nun erstmals bei Leica Geosystems entwickelt. Dies geschah im Rahmen eines Demonetzwerks in Atlanta. Ziel war es, den Nutzen des Internets für Anwendungen mit geringer Bandbreite aufzuzeigen und die Funktionen so zu entwickeln, dass eine Verbreitung von Echtzeitdaten in Bereiche jenseits der Sichtweite von Funkmodems möglich, und sogar noch zuverlässiger sein würde.

Im Jahre 2001 installierte Leica Geosystems das erste große Referenznetzwerk in Michigan (USA). Im selben Jahr präsentierten Leica Geosystems und Geo++ eine Abhandlung zur RTCM SC104, die einen Vorstoß zur Standardisierung von Netzwerk-RTK-Korrekturmeldungen enthielt. Dieser neue RTCM-Plan sollte die Probleme bestehender Ansätze überwinden und der gesamten Vermessungsbranche zugutekommen. Der von Leica Geosystems und Geo++ vorgestellte Plan, der als „Master-Auxiliary Concept“ oder MAC bezeichnet wird, wurde mittlerweile basierend auf den Anregungen anderer Hersteller an manchen Stellen verfeinert.

Nach intensiver Forschung und Entwicklung ging Leica Geosystems im Jahre 2004 mit dem Leica GRX1200 in Produktion, dem ersten GPS-Empfänger mit interner Netzwerkschnittstellenkarte, der sich direkt ins Internet einwählen konnte. Dies vereinfachte nun den Ansatz einer kontinuierlichen Anbindung des Referenzempfängers an eine Internetleitung zum Streamen von Rohdaten.

Im Dezember 2005 wurde das Leica Geosystems SmartNet erstmals in Großbritannien eingeführt. Der Markenname vereinte alle Hardware- und Softwareinnovationen, an denen Leica Geosystems die vergangenen fünf Jahre über gearbeitet hatte. In Partnerschaft mit Ordnance Survey (OSNet), der nationalen Kartierungsbehörde, war Leica Geosystems der erste Hersteller, der eine voll funktionsfähige kommerzielle Netzwerk-RTK-Lösung für Benutzer in Großbritannien zur Verfügung stellte.

Servicequalität (QoS)

Im Rahmen einer Netzwerk-RTK-Lösung gibt es zahlreiche Faktoren, die synchronisiert werden müssen, etwa die Satellitensignale an den Roverpositionen, die Rohdatenströme von sämtlichen Referenzstationen Internet, die Verarbeitung der Netzwerksoftware und die mobile Kommunikation zwischen dem Benutzer und dem Kontrollzentrum. Und all das muss innerhalb weniger Sekunden geschehen! Um Benutzern die bestmögliche Servicequalität zu bieten, muss das System in allen Bereichen absolut zuverlässig sein, da es sich schließlich um einen fortlaufenden Dienst handelt, der an allen Tagen im Jahr, rund um die Uhr verfügbar sein soll.

Die Infrastruktur aus Netzwerk-Referenzstationen ist das Rückgrat eines jeden GNSS-Netzwerkdienstes, und die Verfügbarkeit der Standorte ist für den Betrieb unerlässlich. Zu diesem Zweck bietet Leica Geosystems besonders leistungsstarke GNSS-Referenzempfänger und -Antennen, etwa die GRX1200+, GR10, GR25 und AR10 / AR25 Referenzstationsantennen. Gemeinsam mit den neuesten Leica GNSS-Roversystemen (Leica GPS 1200, Leica Viva, Zeno GIS) erhält der Endbenutzer unter dem Strich die beste Servicequalität am Markt.

Alle „von Leica Geosystems betriebenen“ RTK-Netzwerkdienste bieten eine Reihe von Echtzeitprodukten, einschließlich Leica MAX (basierend auf dem RTCM Master Auxiliary Concept), dem ersten und einzigen internationalen Netzwerk-RTK-Standard, welcher von Leica Geosystems und anderen Mitgliedern des RTCM-Rates angeführt wird, i-MAX, Virtuellen Referenzstationen und FKP. SmartNet bietet zudem zahlreiche Mehrwertdienste wie RINEX und Virtual RINEX Downloads, einen Onlinedienst zur Koordinatenberechnung und vieles mehr.

Ausblick

Mit zunehmendem Ausbau von On-Demand-GNSS-Anwendungen und -Diensten, insbesondere in der Landwirtschaft und im Bereich Maschinensteuerung, wird es zu einem weiteren weltweiten Ausbau von SmartNet mit der neuesten Technologie von Leica Geosystems kommen. Um diese neuen, erweiterten Dienste funktionsfähig zu machen, bauen wir weiterhin auf die neuesten Entwicklungen im Bereich Technologie und Kommunikation, wenn es darum geht, alle Komponenten zu einer GNSS-Einzelplattform für den Endbenutzer zusammenzufügen.

Heute ist SmartNet bereits das größte Netzwerk-RTK-Datenzentrum der Welt mit Standorten in über 15 Ländern in Europa, Nordamerika, Kanada und Australien. Die Dienste umfassen bereits GNSS-fähige Empfänger mit voller Kapazität zur Erfassung sämtlicher künftiger Signale, sei es das modernisierte GPS oder GLONASS, das europäischen Galileo oder das chinesische Compass-System.