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Universität Erlangen-Nürnberg

Bachelor of Science Informatik

Prof. Dr.

2024

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Globale Navigationssatellitensysteme - Cheatsheet
Globale Navigationssatellitensysteme - Cheatsheet Definition und Historie von GNSS Definition: GNSS (Globales Navigationssatellitensystem) bezeichnet satellitenbasierte Systeme zur Positionsbestimmung und Navigation. Kernkomponenten: Satelliten, Bodenkontrollstationen, Nutzerempfänger. Details: Erster GNSS: Transit (USA, 1960er Jahre) Wichtigste GNSS: GPS (USA), GLONASS (Russland), Galileo (EU), B...

Globale Navigationssatellitensysteme - Cheatsheet

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Globale Navigationssatellitensysteme - Exam
Globale Navigationssatellitensysteme - Exam Aufgabe 1) Definition und Historie von GNSS GNSS (Globales Navigationssatellitensystem) bezeichnet satellitenbasierte Systeme zur Positionsbestimmung und Navigation. Kernkomponenten: Satelliten, Bodenkontrollstationen, Nutzerempfänger. Erster GNSS: Transit (USA, 1960er Jahre) Wichtigste GNSS: GPS (USA), GLONASS (Russland), Galileo (EU), BeiDou (China) GP...

Globale Navigationssatellitensysteme - Exam

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Was bedeutet GNSS?

Welches war das erste GNSS?

Wie funktioniert ein GNSS?

Welche Trägerfrequenzen werden von GNSS-Satelliten genutzt?

Welche Modulationsarten werden für GNSS-Signale verwendet?

Welche Dateninhalte werden von GNSS-Satelliten übertragen?

Was besagt das 1. Keplersche Gesetz über die Bewegung von GNSS-Satelliten?

Welches Gesetz besagt, dass die Verbindungslinie Erde-Satellit in gleichen Zeiten gleiche Flächen überstreicht?

Wie lautet die mathematische Aussage des 3. Keplerschen Gesetzes?

Was ist Differential GNSS (DGNSS)?

Wie erreicht Echtzeit-Kinematik (RTK) seine hohe Genauigkeit?

Wie lautet die Formel für das Korrektursignal bei RTK?

Was sind ionosphärische Verzögerungen in GNSS und wie können sie kompensiert werden?

Was beeinflusst die troposphärische Verzögerung in GNSS und wie kann man sie kompensieren?

Welche Korrekturmodelle können bei troposphärischen Verzögerungen eingesetzt werden?

Was ist das Hauptmerkmal der Trägerphasenmodulation (BPSK) im GNSS?

Welche Modulationsart bietet eine höhere Datenrate, aber komplexere Demodulation im GNSS?

Welche Auswirkung hat BPSK auf GNSS-Empfänger?

Was verbessert die Genauigkeit von GNSS auf wenige Zentimeter?

Welche Anwendungen nutzen GNSS in der Landwirtschaft?

Welche Rolle spielt GNSS in geografischen Informationssystemen (GIS)?

Was bedeutet die Integration von GNSS in andere Systeme?

Wie verbessert die Kombination von GNSS mit Inertialnavigationssysteme (INS) die Genauigkeit?

Welche Anwendungen nutzen GNSS für präzise Bewegungen in autonomen Systemen?

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Diese Konzepte musst du verstehen, um Globale Navigationssatellitensysteme an der Universität Erlangen-Nürnberg zu meistern:

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Einführung in GNSS

Diese Sektion behandelt die Grundlagen der Globalen Navigationssatellitensysteme (GNSS). Sie liefert eine Übersicht über die verschiedenen verfügbaren GNSS-Systeme wie GPS, GLONASS, Galileo und BeiDou.

  • Definition und Historie von GNSS
  • Verschiedene GNSS-Systeme und ihre Unterschiede
  • Grundlagen der Positionsbestimmung
  • Zeit- und Koordinatensysteme
  • Grundlegende Funktionalitäten der GNSS-Systeme
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Satellitensignale und -frequenzen

Dieser Abschnitt befasst sich mit den Signaltypen und den Frequenzen, die von GNSS-Satelliten verwendet werden. Er beleuchtet die technischen Details der Signalübertragung und -empfang.

  • Signalstruktur der GNSS-Satelliten
  • Hauptfrequenzen und ihre Eigenschaften
  • Modulationsverfahren
  • Signalstörungen und Multipath-Effekte
  • Kodierung und Message Formate
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Orbitalmechanik

Hier werden die grundlegenden Prinzipien der Orbitalmechanik, die für GNSS-Satelliten relevant sind, erklärt. Es wird gezeigt, wie Satelliten ihre Bahnen halten und wie ihre Positionen vorhergesagt werden.

  • Keplersche Gesetze
  • Bahnberechnung und -vorhersage
  • Einfluss von Gravitation und anderen Kräften
  • Bahnstörungen und Korrekturmaßnahmen
  • Orbitale Parameter und deren Bestimmung
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Empfängertechnologien

Dieser Abschnitt beleuchtet die verschiedenen Technologien, die in GNSS-Empfängern verwendet werden. Er geht auf die Hardware- und Softwarekomponenten ein, die für den Empfang und die Verarbeitung von GNSS-Signalen notwendig sind.

  • Aufbau und Funktion von GNSS-Empfängern
  • Antennentechnologien und Designs
  • Signalverarbeitungstechniken
  • Differential GNSS (DGNSS) und Echtzeit-Kinematik (RTK)
  • Integration von GNSS in andere Systeme
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Anwendungen von GNSS

Dieser Abschnitt zeigt die vielfältigen Anwendungsgebiete von GNSS-Technologien auf. Er erklärt, wie verschiedene Industrien und Wissenschaftsbereiche von GNSS profitieren.

  • Navigation im Straßenverkehr und Luftfahrt
  • Vermessung und Kartografie
  • Landwirtschaft und Präzisionslandwirtschaft
  • Zeit- und Frequenzsynchronisation
  • Verfolgung von Objekten und Personen
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Fehlerquellen und ihre Korrekturen

Diese Sektion behandelt die verschiedenen Fehlerquellen, die die Genauigkeit von GNSS-Positionsbestimmungen beeinflussen können, und die Methoden zu deren Korrektur.

  • Atmosphärische Einflüsse (Ionosphäre und Troposphäre)
  • Multipath-Effekte und Signalverzerrungen
  • Satelliten-Uhrenfehler
  • Bahnbestimmungsfehler
  • Korrekturmethoden wie WAAS, EGNOS und andere SBAS
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Alles Wichtige zu diesem Kurs an der Universität Erlangen-Nürnberg

Globale Navigationssatellitensysteme an Universität Erlangen-Nürnberg - Überblick

In der Vorlesung 'Globale Navigationssatellitensysteme', die im Rahmen des Studiengangs Informatik an der Universität Erlangen-Nürnberg angeboten wird, erhältst Du einen umfassenden Einblick in die vielfältigen Aspekte der GNSS-Technologien. Zu den zentralen Themen dieser Vorlesung zählen die Einführung in GNSS, Satellitensignale und -frequenzen, Orbitalmechanik, Empfängertechnologien, Anwendungen von GNSS sowie die verschiedenen Fehlerquellen und deren Korrekturen. Diese Vorlesung besteht aus wöchentlichen Präsenzveranstaltungen, die sowohl theoretische Vorlesungen als auch praktische Übungen umfassen. Am Ende des Semesters wird Dein Wissen durch eine schriftliche Prüfung überprüft. Diese Vorlesung wird sowohl im Wintersemester als auch im Sommersemester angeboten.

Wichtige Informationen zur Kursorganisation

Kursleiter: Prof. Dr.

Modulstruktur: Diese Vorlesung enthält wöchentliche Präsenzveranstaltungen, die in Vorlesungen und praktische Übungen unterteilt sind.

Studienleistungen: Am Ende des Semesters gibt es eine schriftliche Prüfung, die die gesamte Vorlesung abdeckt.

Angebotstermine: Diese Vorlesung wird sowohl im Wintersemester als auch im Sommersemester angeboten.

Curriculum-Highlights: Einführung in GNSS, Satellitensignale und -frequenzen, Orbitalmechanik, Empfängertechnologien, Anwendungen von GNSS, Fehlerquellen und ihre Korrekturen

So bereitest Du Dich optimal auf die Prüfung vor

Beginne frühzeitig mit dem Lernen, idealerweise schon zu Beginn des Semesters, um Dir die nötige theoretische Basis anzueignen.

Nutze verschiedene Ressourcen, wie Bücher, Übungsaufgaben, Karteikarten und Probeklausuren, um dein Wissen zu vertiefen.

Schließe Dich Lerngruppen an und tausche Dich mit anderen Studierenden aus, um gemeinsam Lösungsstrategien zu entwickeln.

Vergiss nicht, regelmäßige Pausen einzulegen und in diesen Zeiten komplett abzuschalten, um eine Überbelastung zu vermeiden.

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