Dilution of Precision
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DOP ist die Abkürzung für die englische Bezeichnung Dilution of Precision, was sinngemäß Verringerung der Genauigkeit bedeutet (auch: geometric dilution of precision (GDOP)). Sie gibt bei Satellitennavigationssystemen (=GNSS, ein Beispiel ist GPS) an, wie stark die Positionsgenauigkeit durch die Satellitenkonstellation beeinflusst wird.
[Bearbeiten] Erklärung
Bei GNSS werden zur Positionsbestimmung die Entfernungen zu mehreren Satelliten durch Signallaufzeitmessung bestimmt. Dabei ist der günstigste Winkel zwischen den Satelliten und dem Standort des Empfängers ein 90°-Winkel. Bei sehr kleinen Winkeln oder Winkeln um 180° schneiden sich die Entfernungskreise bzw. -Kugeln unter flachen Winkeln und verringern die Messgenauigkeit. Der Kehrwert der Fläche bzw. des Volumens, das die Einheitsvektoren in Richtung der Satelliten aufspannen, bestimmt die Größe des DOP.
Die Dilution of Precision ist für eine gegebene Satellitenkonstellation an einem bestimmten Ort ein Maß, wie gut diese Konstellation zur Messung geeignet ist. Der Wert von eins beschreibt die bestmögliche geometrische Anordnung der Satelliten, ein Wert von ungefähr 6 ist noch gut.
DOP-Werte größer als 10 lassen keine Auswertung mehr zu. Ähnlich wie beim Rückwärtsschnitt in der Geodäsie spricht man hier von gefährlichen Orten (gefährlichen Schnittkugeln) zwischen den betroffenen Vermessungspunkten.
Man unterscheidet folgende DOP-Werte:
- VDOP (Vertical DOP): Vertikalrichtung, 1D
- HDOP (Horizontal DOP): Horizontalrichtung, 2D
- PDOP (Positional DOP): Positionsgenauigkeit, 3D
zusätzlich noch
- TDOP (Time DOP): Zeitgenauigkeit
- GDOP (Geometric DOP): Gesamtgenauigkeit, 3D und Zeit
DOP-Werte werden von GPS-Empfängern häufig im NMEA-Datensatz GSA in den Feldern 15, 16 und 17 zur Verfügung gestellt.
[Bearbeiten] Präzision, Richtigkeit und Genauigkeit
Häufig wird im Zusammenhang mit Positionsbestimmung nur von "Genauigkeit" gesprochen, dies ist nicht zwangsläufig korrekt. Was landläufig unter Genauigkeit verstanden wird ist in Wirklichkeit die Präzision. Diese gibt die Streuung der einzelnen Messwerte an, d.h. ihre Abweichung von der mittleren Position. Diese Position kann jedoch durchaus auch bei präzisen Messungen (also geringer Streuung) von der tatsächlichen Position mitunter deutlich abweichen, man spricht von einem Offset. Die Größe dieses Offsets bestimmt die Richtigkeit der Messungen, also die Übereinstimmung mit der tatsächlichen Position, ungeachtet der Präzision. Genauigkeit ist die Kombination von Präzision und Richtigkeit und hohe Genauigkeit ist nur gegeben, wenn sowohl Präzision als auch Richtigkeit entsprechend hoch sind.
