Aktív GNSS hálózat fejlesztése

Átírás

1 Aktív GNSS hálózat fejlesztése a penci KGO-ban Horváth Tamás Rédey István Szeminárium, BME, november 17.

2 Tartalom Háttér Abszolút GNSS helymeghatározás Standalone DGNSS és RTK referencia állomások RTK hálózat Jelenlegi állapot Épülő Aktív GNSS hálózat Szolgáltatások teszt üzemmódban Fejlesztési irány EUPOS

3 Technikai háttér

4 Abszolút GNSS helymeghatározás Egyetlen GNSS vevővel Elérhető pontosság: 5-20 m Műhold órahiba Műhold pályahiba Ionoszféra Troposzféra Multipath Antenna (FCV) Vevő órahiba Z X WGS 84 Y

5 Hibahatások nagyságrendje Hiba Műhold óra Műhold pálya Ionoszféra Troposzféra Multipath kód Multipath fázis Antenna Abszolút hibahatás 2 100m 2 50m 0,5 >100m 0,01 0,5m m mm cm mm cm Összesen: 5 20m

6 Differenciális GNSS helymeghatározás Referencia állomás-rover pár Bázis-rover vektorhossz

7 Standalone referencia állomások (DGNSS) Pontosság, Megbízhatóság, Rendelkezésre állás Jó Rossz

8 DGNSS/RTK távolságfüggő hibák PRC Valódi hibahatás Továbbított korrekció Távolságfüggő hiba (a növekvő távolsággal romlik a helymeghatározás minősége) Referencia állomás Rover Távolság

9 Hibahatások nagyságrendje Hiba Műhold óra Műhold pálya Ionoszféra Troposzféra Multipath kód Multipath fázis Antenna Abszolút hibahatás m 2 50 m 0,5 >100 m 0,01 0,5 m m mm cm mm cm Relatív hibahatás 0,0 ppm 0,1 2 ppm 1 50 ppm 0 3 ppm m mm cm mm cm Összesen: 1 2 cm ppm Nagyfokú térbeli korreláció Lokális (kalibráció)

10 RTK: pontosság, rendelkezésre állás, megbízhatóság 100 % Rendelkezésre állás, Megbízhatóság Pontosság 1 cm Referenciaállomás távolsága

11 Az RTK technika távolságkorlátai PRC RTK korlátai Max. megengedhető hiba RTK-nál Referenciaállomás Távolság

12 Standalone referencia állomások (RTK) Pontosság, Megbízhatóság, Rendelkezésre állás Jó Rossz

13 RTK hálózat távolságfüggő hibái PRC Valódi hibahatás Ref 1 hibahatás Interpolált hibahatás a Rover helyzetére Ref 2 hibahatás Ref 1 Rover Ref 2 Távolság

14 RTK hálózat Pontosság, Megbízhatóság, Rendelkezésre állás Jó Rossz

15 Hálózati RTK koncepciók

16 Felületi Korrekció Paraméterek (FKP) PRC korrekciók ϕ FKP sík minden egyes referencia állomásra, műholdra, jelre (L i, L 0 ) FKP sík λ δr δr N E N E H E δr δr δr δr R 0 I I R I k 0 0 I ϕ, λ = 6.37 = 6.37 R ( N0( ϕ ϕr ) + E0( λ λr ) cos( ϕr )) H ( N ( ϕ ϕ ) + E ( λ λ ) cos( ϕ )) E H = π 120 = δr0 + δri = δr0 + δri 120 = R δr I R FKP É-D komponense az ionoszféra mentes jelen [ppm] FKP K-NY komponense az ionoszféra mentes jelen [ppm] FKP É-D komponense a narrow-lane jelen [ppm] FKP K-NY komponense a narrow-lane jelen [ppm] Referencia állomás WGS 84 koordinátái [rad] Műhold magassági szöge [rad] Távolságfüggő hiba az ionoszféra mentes jelen [m] Távolságfüggő hiba a narrow-lane jelen [m] 3 I R Távolságfüggő hiba az L1 és L2 jeleken [m] Helyfüggő hibák hatásával javított fázisméréses pszeudotávolság [m] R

17 Felületi Korrekció Paraméterek (FKP) Fázis korrekció FKP Modell hiba Ref 1 Rover Ref 2 Távolság

18 Virtuális referencia állomás (VRS) korrekciók Fázis korrekció VRS Modell hiba Ref 1 Ref V Rover Ref 2 Távolság

19 Bázis-rover kommunikáció

20 Jelenlegi állapot

21 Jelenlegi kiépítettség Pencen Az Aktív GNSS hálózat 8 működő állomása: Penc, Budapest, Nyírbátor, Orosháza, Székesfehérvár, Zalaegerszeg, Kaposvár, (Csorna) Elérhető szolgáltatások: Utólagos feldolgozáshoz RINEX 2.1 fájlok a weboldalról regisztrációs lap letöltés! szerződéskötés regisztrált felhasználónévvel és jelszóval a kívánt állományok letölthetőek egyszeri regisztrációs díj + fájlmérettől függő letöltési díj Valósidőben DGPS és RTK korrekciók RTCM 2.1 formátumban korrekciók továbbítása a penci Ntrip BroadCasterről hozzáférés jelenleg ingyenes, felhasználónevet és jelszót bárki igényelhet Horváth Tamástól vagy Galambos Istvántól

22 Ntrip protokoll Networked Transport of RTCM via Internet Protocol Szerver Caster Kliens x max 5 kbit/s x max 5 kbit/s

23 Felhasználói felszerelés Kézi GPS vevő + PDA + mobiltelefon Trimble TerraSync TM mobilentrip Leica GX1200 Trimble Survey Controller TM Motorola V80, V180, V220, V300, V400, V500, V525,V600 A780, A845, C380, C650, E380, E398, E1000, T725,RAZRV3

24 Elérhető pontosság valósidőben Jelenleg még Standalone referencia állomások! Differenciális GPS: vízszintes értelemben már most szubméteres pontosság az ország egész területén. RTK: az állomások közelében néhány cm-es vízszintes pontosság, nagyban függ a bázis-rover távolságtól, és a pillanatnyi körülményektől. Hálózati RTK szoftverrel a jövőben Differenciális GPS: homogén, néhány dm-es pontosság. Hálózati RTK: homogén 2 cm-es pontosság, először Budapest környékén, majd országosan

25 Feladatok Hálózati RTK szoftver: Geo++ GNSMART telepítése még idén További állomások kiépítése: idén még 2 állomás (Kecskemét és Sümeg) Jövőre további állomások (Budapest környéki pilot projekt, hálózatsűrítés) GPRS kommunikáció tesztelése: Budapesten és lakott területen kívül Antennák abszolút kalibrálása Integritás monitoring továbbfejlesztése

26 Fejlesztési irány

27 Az európai helymeghatározó rendszer European Position Determination System A SAPOS mintáját követő közép-keleteurópai kezdeményezés GBAS - földi bázisú regionális differenciális GNSS szolgálat Teljes pontossági skála Teljes felhasználói lefedettség Magas szintű integritás Magas szintű rendelkezésre állás Egységes referencia rendszer (ETRS 89) Egységes kötelező technikai szabványok Galileo kompatibilitás

28 Egységes rendszer

29 Tervezett szolgáltatások EUPOS DGNSS korrekciók valósidőben vagy utófeldolgozással kódmérés 3m-0.5m pontosság EUPOS Network RTK korrekciók valósidőben fázismérés 2cm pontosság EUPOS Geodetic RINEX adatok utófeldolgozással fázismérés 1cm pontosság

30 EUPOS valósidejű korrekciók formátuma RTCM-EU: kódolt, tömörített GNSS vevők új generációja képes lesz RTCM-EU korrekciók fogadására Message Type Tartalom Frissítés EUPOS DGNSS EUPOS Network RTK 1 Kód korrekció 1 s 2 Delta kód korrekció kb. 1 h (automatikus) 3 Ref. áll. koord. max. 29 s 6 Üres 5 s 14 Idő információ max. 61 s 16 Ref. áll. kód max. 499 s 23 Antenna info. max. 29 s 24 Antenna ref. pont max. 29 s 31 GLONASS kód korr. 1 s 59 Kód és fázis korrekciók 1 s 59 FKP max. 10 s

31 Kérdések? Információ: Web: Telefon: (27) , (27) /115