Was haben Polarlichter mit GNSS Messungen zu tun?

Was haben Polarlichter mit meiner GNSS-Messungen zu tun?

Negative Beeinflussung durch hohe Sonnenaktivität

In Deutschland Polarlichter zu sehen ist etwas ganz Besonders und wunderschönes. Was jedoch unschön ist, ist die Tatsache, dass Polarlichter auf eine hohe Sonnenaktivität hindeuten. Neben ortsabhängigen Fehlern wie Signalreflexion haben besonders die entfernungsabhängigen Fehler wie Satellitenbahnfehler oder Laufzeitverzögerung einen wesentlichen Einfluss auf die Zuverlässigkeit der Koordinate bei GNSS-Messungen. Eine hohe Sonnenaktivität macht sich als Laufzeitfehler der GNSS-Signale bemerkbar.

Die Aktivität der Sonne verändert sich in einem Zyklus von ca. 12 Jahren und wir steuern aktuell auf ein Maximum zu (ca. 2025). Dies bedeutet, dass durch die erhöhte Ionisation der Erdatmosphäre die elektromagnetischen Wellen der Satelliten stärker als sonst abgelenkt werden. Dies passiert in der Ionosphäre, dem Bereich, der sich von etwa 60 bis 1000km Höhe erstreckt. Zum Vergleich die meisten Satelliten zur Navigation fliegen in einer Höhe von ca. 20.000 km.

Wie wirkt sich das auf meine GNSS-Messung aus?

Es ist mit längeren Initialisierungszeiten und stärkeren Schwankungen bei der GNSS-Positionsbestimmung zu rechnen.

Was kann ich dagegen tun?

Die Sonne können wir nicht verändern, aber wir können versuchen die Auswirkung auf unsere Messung durch bewusstes Handeln zu reduzieren.

• So können wir zum Beispiel Messungen zur Mittagszeit vermeiden, da zu dieser Zeit die Sonnenaktivität den größten Einfluss hat. Ein guter Indikator für die Aktivität der Ionosphäre ist der sogenannte ionosphärische Index I95 der aus den Referenzstationsdaten der Korrekturdatenanbieter bestimmt werden kann. Der I95 Index ist ein Einheitsloser Wert, der sich über den Tagesverlauf verändert. Damit lassen sich vor allem auch rückwirkend Probleme bei Messungen nachvollziehen. In die Zukunft blicken kann dieser Wert leider nicht. Unter folgendem Link kann der I95 Wert des LGL (Landesamt für Geoinformation und Landvermessung Niedersachsen) eingesehen werden. Das LGL ist auch die zentrale Sapos Stelle für Deutschland.
  • Link: https://i95.sapos.de/

I95 Index vom 12.11.2023

In der Zeit von 09:00 Uhr bis 16:00 Uhr war mit geringen Störungen zu rechnen.

• Bei präzisen GNSS-Messungen sollten Doppel- bzw. Mehrfachmessungen zu unterschiedlichen Tageszeiten durchgeführt werden. Nur durch Mittelung unabhängiger Messungen lässt sich die Zuverlässigkeit der Koordinate erhöhen.
• Ebenfalls solltest Du bei präzisen Messungen die Messzeit auf Bereiche mit hoher Satellitenverfügbarkeit legen. Dies kannst Du unter folgendem Link rückwirkend einsehen, aber auch für die Zukunft für Deinen Ort planen.
  • https://www.gnssplanning.com
• Weiche ggf. auf Postprocessing-Verfahren aus.
• Halte Deinen GNSS-Rover auf dem neuesten Stand. Hierzu zählt nicht nur die Software des Feldrechners, sondern vor allem auch die Firmwaresoftware des Rovers selbst.