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Woher kommt der Almanach?

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  1. Woher kommt der Almanach?

    Autor: M.P. 28.09.21 - 21:37

    Und zwar in ausreichender Genauigkeit?

  2. Re: Woher kommt der Almanach?

    Autor: Sylvan1 28.09.21 - 22:13

    Jier stellt einer die richtigen Fragen.
    Wobei der Almanach analog zu GNSS selbst nur die hinreichende Genauigkeit zum Auffinden der Satellitensignale hat. Für die Positionsbestimmung liefert jeder Satellit seine "Ephemeriden" mit. Erst diese haben die notwendige Genauigkeit für die Bestimmung der Satellitenposition.

  3. Re: Woher kommt der Almanach?

    Autor: smonkey 29.09.21 - 08:48

    Verstehe ich nicht! Welches Signal übermitteln die SpaceX Satelliten denn nun zur Positionsbestimmung? Ich erinnere mich, dass bei GPS die Satelliten relativistische Effekte berücksichtigen mussten um die Genauigkeit hinzubekommen. Machen das auch die Starlink Satelliten? Sollte zu reinen Kommunikation, wofür die Satelliten ja günstig und in Masse gebaut werden, imho ja nicht erforderlich sein.

  4. Re: Woher kommt der Almanach?

    Autor: chefin 29.09.21 - 10:49

    Hier wird kein Almanach benötigt und keine Referenzuhr. Es reicht auch, wenn man den Kurs eines Objektes weis und seine Entfernung ermittelt. Dann bekommt man auch eine Punktmenge , wenn man das mit mehreren Objekten macht, ergibt das eine Schnittmenge und das ist die Position.

    GPS benutzt Zeit um zu triangulieren, aber man muss keine Zeit benutzen dafür. Die Winkeländerung eines Objektes wenn es sich bewegt reicht auch schon. Da diese Objekte sehr nahe sind und daher große Winkeländerungen in kurzer Zeit machen, kann man ganz anders messen. Und man muss keine absoluten Positionen wissen, man nutzt die Veränderung. Da die Entfernung exact proportional einer Geschwindigkeit entspricht, kann man alles was man braucht dynamisch ermitteln.

    Was die also gemacht haben ist die Winkeländerungen exact vermessen. Und das ist mit Phasearray Antennen extrem gut möglich. Genau so werden Flugbahnen von Objekten ermittelt, die man abschiessen will beim Militär. Bei GPS ist das nicht möglich, weil die Satelliten weit über 20.000 km weg sind und damit sehr kleine Winkeländerungen haben. Starlink haben Erdumrundungszeiten unter 2 Std. Bedeutet das sie über einem gerade mal 2-5 Minuten zu sehen sind. Und damit deutlich sichtbare Geschwindigkeiten und damit Winkelverschiebungen.

    Daher braucht man weder genaue Bahndaten noch Zeitindexe. Allerdings das damit so genaue Messungen möglich sind überrascht auch mich. So genau hätte ich es nicht erwartet. Aber auf der anderen Seite eine Patriot kann eine Interconti abfangen, die müssen da also auch schon ziemlich genau messen. Oder eine Phalanx, die kann ein Objekt das auf sie zufliegt genau genug erfassen um es zu bekämpfen, auch wenn hier nur sehr kleine Winkelverschiebungen sind. Die Software und die Auswertetechnik sind also schon auf sehr hohem Niveau.

    Was allerdings nicht geht und weswegen GPS eben immer noch besser ist: in Bewegung kann man das kaum berechnen. Also als Navi auf dem Auto aktuell noch nicht denkbar. Aber wer weis, was die Antennentechnik bringt. Siehe Gimbal für Kameraführung auf Drohnen. Gleichen die Bewegungen aus. Oder nimm Sofia Flugzeug, das bei 900kmh während des Fluges sein Teleskop pixelgenau auf einem Objekt halten kann. Die Technik haben wir, nun müssen wir sie noch klein genug und Anwederfreundlich machen. Vieleicht können wir dann GPS mal irgendwann abschalten.

  5. Re: Woher kommt der Almanach?

    Autor: Sylvan1 29.09.21 - 10:59

    smonkey schrieb:
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    > Ich erinnere mich, dass bei GPS die Satelliten relativistische Effekte berücksichtigen mussten um die Genauigkeit hinzubekommen.
    Die relativistischen Effekte kommen bei der Bestimmung des Satellitenortes - also seiner Bahndaten - zum Tragen. Für den Empfänger ist das am Ende ziemlich egal da die Bahnparameter bereits vor Aussendung entsprechende Korrekturen erhalten haben (diese bekommen die Satelliten von der Bodenstation).

    smonkey schrieb:
    --------------------------------------------------------------------------------
    > Welches Signal übermitteln die SpaceX Satelliten denn nun zur Positionsbestimmung?
    Hier im Grunde vor allem ihre Trägerfrequenz. Über diese kann man die Dopplerverschiebung ermitteln und erfährt somit mit welcher Geschwindigkeit der Satellit sich auf einen zu bewegt oder weg. Macht man das mit mehreren Satelliten, dann bleibt irgendwann nur 1 Ort übrig wo die Relativbewegungen aller Satelliten zusammenpassen. (wenn man deren Bahndaten kennt!)
    Das Konzept allein durch Ermittlung der Dopplerverschiebung die Position zu ermitteln gibt es z.B. bereits beim DORIS-Satellitensystem.

    smonkey schrieb:
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    > Machen das auch die Starlink Satelliten? Sollte zu reinen Kommunikation, wofür die Satelliten ja günstig und in Masse gebaut werden, imho ja nicht erforderlich sein.
    Genau das ist ein entscheidender Punkt. Ohne das (noch nicht veröffentlichte) Paper gelesen haben zu können gehe ich fest davon aus, dass die Vorkenntnis über hinreichend genauen Bahnparameter der Satelliten essentiell ist. Diese nur über eine einzelne Antenne zu bestimmen ist im Grunde nicht möglich, vor allem da genau auch deren Position ja noch unbekannt ist.
    Im Grunde bräuchte es ein Netz an Bodenstationen mit bekannten Koordinaten, welche die Satelliten dauerhaft beobachten und deren Position bestimmen (so wie bei anderen GNSS auch).
    Diese Bahndaten müssen dann noch an den Empfänger verteilt werden. Bei GNSS werden diese im Signal mitgeliefert, hier müssen sie woanders herkommen.

    Spannend wird auch die Unterscheidung und Zuordnung der einzelnen Satellitensignale.
    Im Grunde kommt beim Empfänger ja nur ein rießengroßer Datenmischmasch an. Glonass z.B. löst, das indem jeder Satellit eine leicht unterschiedliche Frequenz sendet. Die anderen GNSS machen das hingegen über PRN-Kodierung. Hier hingegen ist mir noch nicht richtig klar wie sie das anstellen. Eventuell über eine Langzeitverfolgung der Signalveränderung durch die Dopplerverschiebung.

  6. Re: Woher kommt der Almanach?

    Autor: smonkey 29.09.21 - 11:21

    Vielen Dank, das war sehr informativ!

  7. Re: Woher kommt der Almanach?

    Autor: Sylvan1 29.09.21 - 12:09

    chefin schrieb:
    --------------------------------------------------------------------------------
    > Hier wird kein Almanach benötigt und keine Referenzuhr.
    Ihre Ausführungen bringen mich mittlerweile zu der Vermutung, dass die Leute gar keine absolute Positionsgenauigkeit meinen, sondern lediglich die relative.
    Also keine Koordinate innerhalb eines georeferenzierten Koordinatensystems sondern lediglich die relative Lage des Empfängers zu den Satelliten.
    Denn für eine absolute Positionierung bräuchte es auf jeden Fall die Bahndaten in einem entsprechenden Koordinatensystem.

    Wenn dem so sein sollte (kann das Paper ja nicht lesen), dann wäre der Genauigkeitsvergleich aber schon bisschen frech.

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