GNSS-Fehler: Wo die Satellitenposition danebenliegt
1Die Lektion in einfachen Worten
Fehler einer Satellitenposition erkennst du nicht am Kartenbild. Lerne Ursachen und Qualitätsanzeigen kennen und verlasse dich nie auf eine Quelle allein.
Die Fehlerquellen
Jede Position eines GNSS (globales Satellitennavigationssystem) hat Fehler. GPS und Galileo sind Beispiele. Kleine Fehler entstehen durch Satellitenuhren und Umlaufbahnen. Die Ionosphäre, eine Schicht geladener Teilchen hoch über der Erde, verzögert Signale. Störungen können diesen Fehler vergrößern; Zweifrequenzempfänger verringern ihn. Meist beträgt der Gesamtfehler wenige Meter. Sonnenstürme, ein ungünstiger Antennenstandort oder Funkstörungen können ihn ohne deutliche Warnung stark vergrößern.
Geometrie: DOP
Der Empfänger braucht Satelliten, die über den Himmel verteilt sind. Stehen sie eng beieinander oder verdecken Klippen und hohe Bauwerke die Hälfte, werden kleine Entfernungsfehler zu großen Positionsfehlern. DOP (Genauigkeitsverschlechterung durch die Satellitengeometrie) beschreibt das; HDOP ist der horizontale Anteil. Je niedriger, desto besser: etwa 1 bis 2 ist gut, über etwa 5 ist die Position unzuverlässig. Viele Empfänger zeigen HDOP oder einen geschätzten Fehler in Metern auf einer Statusseite.
Antenne und Mehrwegeempfang
Bei Mehrwegeempfang erreicht ein Signal die Antenne erst nach einer Reflexion an einer Kaimauer, einem hohen Schiffsrumpf oder der See. Nahe hoher Bauwerke entstehen so zusätzliche Fehler. Montiere die Antenne mit freier Sicht zum Himmel, fern von Radarantenne und UKW-Funkantennen (Ultrakurzwelle). Eine Masttoppantenne schwingt beim Rollen und bei Krängung, also seitlicher Neigung, mit: Die Position wandert. Am Heckkorb oder Geräteträger bewegt sie sich weniger. Der Plotter zeigt den Antennenort, nicht den Bug.
Verzögerung und Glättung
Empfänger mitteln Messwerte, damit COG und SOG (Kurs und Geschwindigkeit über Grund) ruhig bleiben. Deshalb folgt die Anzeige verzögert: Nach einer scharfen Kursänderung zieht die COG-Linie erst einige Sekunden später nach; bei geringer Fahrt schwankt sie stark. Bei schneller Fahrt im engen Fahrwasser bedeuten wenige Sekunden Verzögerung Dutzende Meter. Steuere nach Sicht und Kompass; nutze die Anzeige zur Kontrolle.
Integrität und Positionsstatus
Verliert der Empfänger seine Positionsbestimmung, warnt er möglicherweise nur unauffällig: Ein Symbol ändert sich oder DR (Koppelrechnung) beziehungsweise EST (geschätzt) erscheint. Dabei bewegt sich das Bootssymbol anhand des letzten Kurses und der letzten Geschwindigkeit weiter. Die Position sieht normal aus, ist aber nur geschätzt. Lerne, wo dein Plotter den Positionsstatus zeigt. Prüfe ihn, sobald Sichtbild und Anzeige nicht zusammenpassen.
Bezugsdatum und Karte
Ein falsches horizontales Bezugsdatum (unterschiedlicher Positionsbezug) oder Vermessungsfehler können kartierte Gefahren trotz genauer GNSS-Position versetzen; das sind keine Positionsfehler des Empfängers.
2Wichtige Daten
- Ionosphärenverzögerung
- Störungen verstärken sie; Zweifrequenzempfänger verringern sie
- HDOP
- Niedriger ist besser: etwa 1–2 gut, über etwa 5 unzuverlässig
- Typischer Fehler bei freiem Himmel
- Wenige Meter, ohne Funkstörungen
- Anzeigeverzögerung
- Einige Sekunden durch Glättung von COG und SOG
- Angezeigte Position
- Die Position der Antenne, nicht des Bugs
3Kernpunkte
- 1
GNSS ist meist auf wenige Meter genau; Sonnenstürme, schlechte Geometrie und Funkstörungen verschlechtern die Genauigkeit.
- 2
Ein hoher HDOP bedeutet ungünstige Satellitengeometrie und eine unzuverlässige Position.
- 3
Mehrwegeempfang und eine schwingende Masttoppantenne erzeugen Fehler; die Antenne braucht freie Sicht zum Himmel.
- 4
COG und SOG sind geglättet und folgen scharfen Kursänderungen verzögert.
- 5
Lerne die Anzeige bei Positionsverlust kennen: Das Bootssymbol kann sich anhand einer Schätzung weiterbewegen.
4Häufige Fehler
Falsch: Solange sich das Bootssymbol bewegt, bestimmt der Empfänger noch die Position.
Richtig: Manche Plotter bewegen das Symbol nach Positionsverlust mit letztem Kurs und letzter Geschwindigkeit weiter. Prüfe den Positionsstatus.
Falsch: Montiere die GNSS-Antenne möglichst hoch im Masttopp.
Richtig: Eine Masttoppantenne schwingt beim Rollen und bei Krängung. Am Heckkorb oder Geräteträger mit freier Sicht zum Himmel sitzt sie ruhiger.
Falsch: Eine auf wenige Meter angegebene Position muss stimmen.
Richtig: Detaillierte Koordinaten oder ein kleiner geschätzter Fehler garantieren keine Genauigkeit. Mehrwegeempfang, Funkstörungen und Kartenfehler können in der Schätzung fehlen. Prüfe unabhängig nach.
5Praxisfall & Prüfungstipps
Du verlässt einen Hafen unter hohen Klippen, neben dir liegt ein Fähranleger. Der Plotter setzt dich 30 m in die Mole hinein. Seine Statusseite zeigt HDOP 7. Das Fahrwasser ist eng.
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Klippen verdecken Satelliten, der Kai reflektiert Signale: Ungünstige Geometrie (HDOP 7) und Mehrwegeempfang machen die Position unzuverlässig. Verringere nötigenfalls die Fahrt. Halte mit sichtbaren Fahrwasserzeichen, Kompass und Tiefe sicheren Abstand. Vergleiche GNSS außerhalb der Klippen mit unabhängigen Beobachtungen, prüfe Positionsstatus und HDOP und kontrolliere weiter.
Prüfungstipps
- Fehlerquellen: Satellitenuhr und Umlaufbahn, Ionosphäre, Geometrie (DOP), Mehrwegeempfang, Antennenstandort.
- Hoher HDOP = ungünstige Satellitengeometrie = unzuverlässige Position.
- Glättung kann COG/SOG nach Kursänderungen verzögern; fast ohne Fahrt ist COG unzuverlässig.
- Ein weiter schätzender Plotter kann den Verlust der Positionsbestimmung verdecken.
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