Navigation und Service

DGNSS-Dienst Binnen

Differential Global Navigation Satellite System

Die WSV hat im Rahmen der Binnenschifffahrtsinformationsdienste "River Information Services" (RIS) mehrere Mittelwellen – DGNSS-Korrekturdatensendestationen "MF Radio Beacon" errichtet.

Diese Referenzstationen stellen der Schifffahrt für sicherheitsrelevante Navigationsanwendungen einen zuverlässigen Korrekturdatendienst mit hoher Genauigkeit, Verfügbarkeit und Integrität über ihre Mittelwellensender zur Verfügung. Eine Integritätsfunktion warnt die Nutzer vor fehlerhaften Informationen der Satellitennavigationssysteme mit einer Alarmierungszeit von weniger als 10 s.

Der DGNSS-Dienst des WSV basiert auf einem standardisierten Verfahren, welches von der International Association of Marine Aids to Navigation and Lighthouse Authorities (IALA) erarbeitet wurde. Der Dienst wird international auch als „IALA DGNSS“ bezeichnet.

Die nachstehende Abbildung informiert in einer geographischen Darstellung über die Senderstandorte der DGNSS-Referenzstationen der WSV. Enthalten sind Informationen über die Standorte des DGNSS-Küstennetzes (Helgoland, Zeven und Groß Mohrdorf ) und des DGNSS-Binnennetzes (Bad Abbach, Iffezheim, Koblenz und Mauken) sowie die jeweilige funktechnische Reichweite der Sender, basierend auf einer Ausbreitungsberechnung mit einer Grenzfeldstärke von 50 µV/m. Innerhalb der dargestellten Abdeckbereiche kann das DGNSS mit geringer Feldstärke auch in größeren Entfernungen genutzt werden, eine Extrapolation ist bis 50 km außerhalb der Abdeckung des Stationsnetzes möglich.

Die Betriebsüberwachung (Monitoring) des DGNSS-Dienstes erfolgt unter anderem durch zwei permanent messende DGPS-Empfänger pro Referenzstation, die in einem Abstand von etwa 100 km Entfernung zum Senderstandort betrieben werden. Auf diesen sogenannten Farfield Monitorstationen (FFM) werden die aktuellen Positionen (Soll-Ist-Vergleich) und die Qualität des Mittelwellen- (MW-) Signals permanent überwacht. Beim Überschreiten definierter Grenzwerte erfolgt eine Warnung an den Systembetreiber.

DGNSS-Binnen - Ausprägung des DGNSS-Netzwerkes im Binnenbereich 2022-04-28 DGNSS-Binnen 2022-04-28 DGNSS-Dienst Binnen / Quelle: FVT

Die Gesamtsystemkomponenten werden in eine zentrale und eine dezentrale Systemarchitektur unterteilt:

  • Bezug der GNSS-Korrekturdaten über VR-Server
  • Steuerung/Kontrolle der Stationskomponenten
  • Lokale Backuplösung bei Netzwerkunterbrechungen
  • Aussendung über MW-Sender, MW-Sendeantenne (selbstragender vertikaler Monopol mit Verlängerungsspule und Dachkapazität) mit einer automatischen Abstimmeinheit ATU

DGNSS-Systemkomponenten DGNSS-Systemkomponenten DGNSS-Systemkomponenten / Quelle: FVT

Die zentrale Systemtechnik definiert hierbei die redundanten VR-Server, welche die dezentralen DGNSS-Referenzstationen mit Korrekturdaten versorgen. Primär werden die vom VR-Server in Rothensee errechneten Korrekturdaten ausgesendet. Als Redundanzlösung, z. B. wenn keine Netzverbindung vorhanden ist, werden die Korrekturdaten lokal von einem Multi-GNSS-Empfänger erzeugt und über die bestehende MW-Technik ausgesendet.

DGNSS-MW Senderantenne Bad Abbach - Abdeckbereich DGNSS-MW Senderantenne Bad Abbach DGNSS-MW Senderantenne Bad Abbach / Quelle: FVT

Die dezentralen Monitorstationen dienen, wie bereits erwähnt, der Überwachung der Inhalte der von den DGNSS-Sendestationen übermittelten Daten zur Verbesserung der Positionsgenauigkeit des GPS-Systems auf geodätisch exakt vermessenen Positionen und deren Senderleistung.

DGNSS-MW Senderantenne - Aufbau DGNSS-MW Senderantenne DGNSS-MW Senderantenne - Aufbau / Quelle: FVT

Download - Geographische Übersicht des DGNSS-Dienstes: