DER VERGLEICH VON EINZEL- UND DOPPELFREQUENZEN

Es hat sich gezeigt, dass die Verwendung von GPS-Daten mit Doppelfrequenzcode/Trägerphase ein praktikables Instrument zur

Überwachung der Brückendurchbiegung. Dies ist auf die schnelle, fliegende Auflösung ganzer Mehrdeutigkeiten zurückzuführen

die durch die Verwendung von Zweifrequenzdaten möglich ist, um die breite Fahrspur zu

beobachtbar zu machen. Die Anwendungen von OTF-Doppelfrequenzdaten sind zahlreich, wobei OTF

Mehrdeutigkeiten in Sekunden aufgelöst werden. GPS-Empfänger mit Einzelfrequenzcode/Trägerphase sind weniger

teurer als Zweifrequenzempfänger, aber die Zeit, die benötigt wird, um ganzzahlige Mehrdeutigkeiten

OTF-Mehrdeutigkeiten zu lösen, liegt in der Größenordnung von 15 Minuten. Dies ist darauf zurückzuführen, dass die breite Beobachtungsspur nicht

verfügbar ist. In der folgenden Abhandlung wird die mit Einfrequenzempfängern erzielbare Genauigkeit

Empfängern im Vergleich zu Zweifrequenzempfängern im Zusammenhang mit der Messung der Durchbiegung einer Brücke.

Anstelle von OTF wird eine Stop-and-Go-Technik verwendet, um ganzzahlige Mehrdeutigkeiten innerhalb weniger Minuten aufzulösen.

wenigen Minuten zu lösen.

Einführung

Die University of Nottingham (UoN) hat einen dreijährigen Zuschuss vom britischen

Engineering and Physical Sciences Research Council (EPSRC) einen Dreijahreszuschuss für die Erforschung von

Durchbiegungs- und Schwingungsüberwachung von Bauwerken, insbesondere von Brücken. Eines der festgelegten

eines der Ziele des Projekts ist die Verwendung kostengünstigerer Einzelfrequenzempfänger für diese Forschung.

Normalerweise sind Einfrequenz-Empfänger etwa halb so teuer wie Zweifrequenz-Empfänger. Die Forschung an

Die UoN forscht seit fast 10 Jahren auf dem Gebiet der Brückenüberwachung, und Zweifrequenz

Empfänger wurden mit guten Ergebnissen eingesetzt (Ashkenazi, et al. 1996; Roberts, et al. 1999; Roberts,

et al. 2001).

Einzelfrequenz-Empfänger haben den offensichtlichen Schwachpunkt, dass es länger dauert, ganzzahlige

Mehrdeutigkeiten zu Beginn einer Beobachtungssitzung und nach einem Zyklusfehler länger dauert als bei Empfängern mit zwei Frequenzen.

Frequenz-Empfängern. Typischerweise kann dies bei L1-Daten bis zu 30 Minuten dauern (Sharpe 1999),

während dies bei Zweifrequenzempfängern in den meisten Fällen auf weniger als eine Minute reduziert wird. Einige

Verarbeitungssoftware versucht bei Einfrequenzempfängern nicht einmal, ganzzahlige Mehrdeutigkeiten OTF aufzulösen.

Empfängern aufzulösen. Leica Geosystems’ Ski-Pro ist ein Beispiel für eine Software, die keine

die Einzelfrequenzdaten nicht OTF-gerecht verarbeitet. Da diese Software derzeit für die Verarbeitung

für die Verarbeitung der meisten Brückenüberwachungsdaten an der UoN verwendet wird, stellt dies ein Problem dar.

Für Einzelfrequenzdaten verwendet Ski-Pro eine “Stop-and-Go”-Verarbeitung, wobei eine statische Initialisierung von

eine statische Initialisierung von etwa 10 Minuten erforderlich ist, um eine ganzzahlige Mehrdeutigkeitsauflösung zu ermöglichen. Für die Test

Prüfstandbrücke, die derzeit verwendet wird, sind die Bewegungen sehr gering (maximal etwa 5

Zentimeter, in der Regel aber nur wenige Zentimeter), so dass diese Stop-and-Go-Methode zur Auflösung der Mehrdeutigkeiten verwendet werden kann.

um die Unklarheiten zu beseitigen. Wenn jedoch eine größere Brücke mit größeren Amplitudenbewegungen verwendet werden soll

Amplitudenbewegungen wäre diese Methode jedoch nicht geeignet, und es wäre eine Methode zur Beschleunigung der Auflösung ganzer Mehrdeutigkeiten

Mehrdeutigkeitsauflösung OTF benötigt werden würde.

In diesem Beitrag werden die Ergebnisse von Null-Basisversuchen, die auf dem UoN-Campus durchgeführt wurden, sowie die

Forschungsergebnisse aus einem Brückenversuch, der an der Wilford Suspension Footbridge in Nottingham durchgeführt wurde.

Proceedings, 11th FIG Symposium on Deformation Measurements, Santorini, Griechenland, 2003.

Ver f ahrung von zwei- und dreifrequenten Rover-Empfängern, die über einen Splitter an dieselbe Antenne angeschlossen sind

mit Doppel- und Doppelfrequenz-Referenzempfängern durchgeführt. Ergebnisse bei der Verwendung von rei

Referenzstationen (ca. 5 0 m von der Antenne entfernt) und 3,6 km entfernten Referenzstationen werden

verglichen.

Null-Basislinien-Versuche

An zwei aufeinanderfolgenden Tagen wurde im IESSG-Gebäude ein statischer Null-Basislinienversuch durchgeführt. Auf

ersten Tag wurden 2 Leica 510 Empfänger mit einer Frequenz über einen Splitter mit einer Leica

AT503 Drosselringantenne auf dem Dach des Gebäudes verbunden. Am zweiten Tag wurden 2 Doppelfrequenz

Leica 530 Empfänger über einen Splitter mit der Antenne an der gleichen Stelle verbunden. Die Idee

Die Idee war, die Daten der Zweifrequenz- und Einfrequenz-Empfänger unter ähnlichen Bedingungen zu vergleichen.

Aufgrund der Wiederholbarkeit der GPS-Konstellation würden die Empfänger an beiden Tagen die gleichen Satelliten sehen.

Tagen sehen. Die Zweifrequenzdaten wurden nach dem OTF-Verfahren verarbeitet, während die Einfrequenzdaten

hatten eine statische Initialisierung von 10 Minuten, bevor sie als kinematische Daten verarbeitet wurden. Null-Basislinien

Tests bedeuten, dass die meisten der mit GPS verbundenen Fehler aus der Lösung eliminiert werden, d. h.

Mehrwegeffekte, ionosphärische und troposphärische Verzögerungen, da sie bei beiden Empfängern genau gleich sind.

Übrig bleibt nur das unabhängige Empfängerrauschen.