Die Messansprüche der Forstwirtschaft gehen dabei weit über das hinaus, was Freizeitnutzer erwarten. Während Wanderern eine grobe Orientierung auf Meter genau an Weggabelungen vollauf genügt, sind für Revierleiter und Waldbesitzer zentimetergenaue Koordinaten von Grenzpunkten oder einzelnen Stämmen unverzichtbar. Dieses hohe Niveau kollidierte in der Vergangenheit jedoch regelmäßig mit den Gesetzen der Physik.
Herkömmliche Empfänger beziehen ihre Daten primär aus der Laufzeitmessung von Signalcodes – ein Verfahren, das unter freiem Himmel Abweichungen im Meterbereich produziert. Wer auf Phasenverfahren wie RTK oder PPP samt Zusatzdiensten (SBAS, SAPOS) setzt, kann unter Idealbedingungen Zentimetergenauigkeit erreichen.
Doch sobald man unter geschlossenem, vielleicht noch regenfeuchtem Blattwerk messen möchte, geraten diese hochpräzisen Techniken in Bedrängnis. Der physikalische Übeltäter ist die Mehrwegeausbreitung: Im Frequenzspektrum zwischen 1,2 und 1,7 Gigahertz entsteht durch nasse Blätter ein undurchschaubares Wirrwarr aus gebrochenen, umgelenkten und vielfach reflektierten Wellen. Während Echos vom Erdboden oder von Hauswänden durch clevere Antennenkonzepte meist ausgefiltert werden können, führt das chaotische Reflexionsgemisch unter Baumkronen bei Phasenmessungen immer wieder zu abrupten Signalabbrüchen oder grotesken Fehlwerten. Bemerkenswerterweise liegt das Problem dabei nicht in einer mangelnden Satellitenverfügbarkeit – dank GPS, Galileo, BeiDou und GLONASS sind am Himmel meist weit über 40 Sender aktiv. Entscheidend sind vielmehr die durch das Geäst verursachten Laufzeitverfälschungen, die selbst die einfache Code-Messung massiv verzerren.
Abbildung 1: Zugegebenermaßen eine sehr vereinfachte Darstellung des Vorteils durch die Nutzung des L5-Bandes 😉
L5: Die „Säge durch das Blätterdach“
Daher erscheint es sinnvoller, die robustere Pseudostreckenmessung gezielt von den lokalen Störeffekten zu befreien. Bisherige Ansätze mit hoch auf Teleskopstangen montierten, schweren Geodätenantennen erwiesen sich im dickichtreichen Arbeitsalltag als hinderlich. Genau hier setzt das L5-Band mit seinen besonderen physikalischen Eigenschaften an: Die zivilen L5-Codes laufen zehnmal schneller und sind gleichzeitig zehnmal länger als der altbekannte L1-C/A-Code – was die Auflösung der Distanzmessung um etwa den Faktor zehn verbessert, da diese Auflösung grob einem Hundertstel der Chip-Rate entspricht. Zusätzlich wird L5 mit der doppelten Sendeleistung ausgestrahlt und weist eine deutlich überlegene Unterdrückung von Mehrwegreflexionen auf. All das macht diesen Frequenzbereich selbst dann noch zu einem verlässlichen Werkzeug, wenn die Sichtverbindung zum Himmel durch dichtes Kronenwerk erheblich beeinträchtigt ist.
Die verbesserten Empfangseigenschaften unseres neuen Empfängers mit L1/L2/L5 konnten wir selbst während einer Messe unter einer Dachkonstruktion erleben, permanent RTK-Float und regelmäßig sogar für einige Minuten ein RTK-Fix!
-Der Empfänger ist ab sofort in unserem Webshop verfügbar-
Quelle: „L5 – der erste echte Lichtblick im dunklen Wald?“ von Hagen F. Piotraschke
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