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PCC-Suite: Ein Open-Source-Paket zur Analyse und Visualisierung von GNSS- Antennenkalibrierwerten

Amr Fawzy, Johannes Kröger, Tobias Kersten, and Steffen Schön

14. Mai 2026

Hochpräzise GNSS-basierte Positionierung beruht auf genauen Phasenzentrumskorrekturen (PCC). Aufgrund des Fehlens einer allgemein akzeptierten Referenz für Antennenkalibrierwerte ergeben sich jedoch Unterschiede zwischen den Ergebnissen verschiedener Kalibriereinrichtungen und -methoden. Diese Differenzen (dPCC) werden üblicherweise anhand der PCC-Gitter analysiert, wie sie durch das Antenna Exchange (ANTEX)-Format definiert sind. Allerdings spiegelt eine Übereinstimmung auf Gitterebene nicht direkt die Auswirkungen auf geschätzte geodätische Parameter wider.

Wir stellen PCC-Suite vor - ein Open-Source-Python-Paket mit benutzerfreundlichen grafischen Oberflächen zur Konvertierung, Visualisierung und Analyse von PCC- oder dPCC-Werten. ATX-Scanner ermöglicht die Suche und Filterung von ANTEX-Dateien nach Antennentyp, Frequenz, Kalibriermethode und weiteren Metadaten. PCC-Viewer visualisiert PCC- oder dPCC-Werte für ausgewählte Frequenzen und ionosphärenfreie Linearkombinationen (IF-LC) unter Verwendung stereographischer Projektionen und Elevationsprofilen. ATX-Converter bietet bidirektionale Konvertierung zwischen ANTEX-Versionen 1.4 und 2.0.

Der zentrale Bestandteil, PCC-Explorer, quantifiziert den Einfluss von PCC- oder dPCC-Werten auf geodätische Parameter, wie topozentrische Koordinatendifferenzen, Empfängeruhrschätzungen und troposphärische Parameter, unter realistischen multi-GNSS-Bedingungen. Die Software verarbeitet ANTEX-Daten (v1.4 oder v2.0), unterstützt die wichtigsten GNSS-Systeme und Frequenzen und erlaubt benutzerdefinierte IF-LC. Konfigurierbare Parameter umfassen Standort und Zeitspanne, Azimut-/Elevationsmasken, Beobachtungsgewichtung, troposphärische Abbildungsfunktionen, Abtastfrequenz und Lösungslänge (z.B. 3 h oder 24 h). Zudem ermöglicht sie regionale bis globale Analysen auf benutzerdefinierten Gittern.

Die Analyse konzentriert sich auf geodätische Parameter, die für GNSS-Anwender und Netzbetreiber von praktischer Bedeutung sind. Beispielhafte Simulationen werden interpretiert und anhand von Precise Point Positioning (PPP) Ergebnissen aus realen GNSS-Beobachtungen der IGS-Antennenkalibrierkampagne validiert. Darüber hinaus wird ein kinematischer Modus vorgestellt, der es ermöglicht, eine Trajektorie zu importieren, um den Einfluss von dPCC auf geodätische Parameter entlang einer Route zu bewerten. Insgesamt ermöglicht PCC-Suite GNSS-Anwendern und Netzbetreibern fundierte Bewertungen der Kalibriergüte und trägt so zur standardisierten, reproduzierbaren und zuverlässigen Beurteilung des Einflusses von Kalibrierergebnissen auf geodätische Parameter bei.