Ein brandneues Produkt erweitert das Portfolio der JAVAD GNSS Familie. Das hier vorgestellte System ist speziell auf die besonderen Anforderungen des Instituts für Erdmessung (IfE) von JAVAD GNSS entwickelt worden. So erhält der JAVAD DeltaS-3S einen komplett neuen Oszillator und ermöglicht damit eine extrem hohe Kurzzeitstabilität der Empfängeruhr. Dies ist besonders wichtig, um kurzzeitige bzw. hochfrequente Variationen (Bewegungen) mit GNSS präzise auflösen und überwachen zu können.
Für die hochpräzise Nutzung von GNSS-Referenzstationen ist eine konsistente Kalibrierung der GNSS-Antennen grundsätzlich erforderlich. Aktuelle Forschungen des IfE an der Leibniz Universität Hannover konzentrieren sich unter anderem auf die stetige Erweiterung und Weiterentwicklung des international anerkannten Roboterverfahrens zur absoluten Kalibrierung von GNSS-Empfangsantennen, um für die neuen GNSS-Signale und Frequenzen präzise Kalibrierwerte bereitzustellen.
Die bisherige Roboter-Hardware am IfE bedurfte einer Erneuerung. So wurden zeitgleich zu einem neuen Roboter auch neue GNSS-Empfänger beschafft. Hierbei fiel die Wahl erneut auf Produkte der Firma JAVAD GNSS, gerade weil die Philosophie von JAVAD an vielen Punkten deutlich überzeugt, wie zum Beispiel die variable Möglichkeit zur Steuerung der Empfansparameter und das kinematische Satellitentrackingverhalten. Maßgebend war insbesondere die Bereitschaft von JAVAD GNSS, das Produkt für die Ansprüche des IfE weiter zu entwickeln und den Oszillator auszutauschen.
Neues, spannendes Forschungsfeld
So wurde ein neues, spannendes Forschungsfeld eröffnet: der JAVAD GNSS-Empfänger DeltaS-3S, jetzt mit neuer Oszillator-Option, weist eine extrem hohe Kurzzeitstabilität der Empfängeruhr auf.
Hierzu wurde der klassische Oszillator TCXO (Temperature Compensated Crystal Oscillator) durch einen OCXO (Oven Controlled Crystal Oscillator) in einer höheren Genauigkeitsklasse ersetzt, wodurch die Optimierung des Trackingverhaltens und die Ableitung hochstabiler Trägerphasenmessungen mit reduziertem Rauschen erreicht wird.
Dieser interne OCXO liefert eine bisher unerreichte Kurzzeit-Frequenzstabilität von 2×10-12 (@1sec).
Die Wahl des internen Oszillators ist immer auch eine Frage des Einsatzgebietes der Empfänger. Der interne OCXO erlaubt eine höhere Flexibilität für sehr unterschiedliche Anwendungen, wie zum Beispiel in der Inertialnavigation und satellitenbasierten tightly coupled Multi-Sensor-Systemen, die in geophysikalischen Bereichen und hochsensitiven GNSS-Anwendungen benötigt werden.
Insbesondere auch für Antennenkalibrierungen, Timing Anwendungen und hochfrequente Messungen von Ionosphere Scintillation sind die internen OCXO optimal geeignet, da sie inzwischen mit einer Signal-Update-Rate bis zu 200Hz von der neuen Empfänger-Generation von JAVAD GNSS bedient werden können.
Dieses neue Feature ist für das IfE besonders wichtig, einerseits für die internen Prozesse bei der Antennenkalibrierung, andererseits auch für weitere wissenschaftliche Forschungsarbeiten. Hierfür werden hochfrequente Trägerphasenbeobachtungen benötigt, um kurzzeitige Phänomene zu untersuchen und diese wissenschaftlich auszuwerten.
Wir danken dem IfE für den Einblick in Ihre aktuellen Forschungen und allen Beteiligten für die außergewöhnliche Zusammenarbeit und sind gespannt, für welche Herausforderungen wir als nächstes zusammen mit JAVAD GNSS Lösungen entwickeln dürfen.
Autoren: Dr.-Ing. Tobias Kersten1 und Dipl.-Ing. Michael Schulz2
1 Institut für Erdmessung, Leibniz Universität Hannover, (kersten@ife.uni-hannover.de)
2 ALLSAT GmbH, (michael.schlz@allsat.de)
