A FÖMI-GNSSnet.hu szolgáltatás, GNSS adatok feldolgozásának kérdései Földmérési és Távérzékelési Intézet GNSS Szolgáltató Központ
Tartalom A GNSSnet.hu szolgáltatás Állomások, kommunikáció Központi feldolgozás Minőség-ellenőrzés Transzformáció (VITEL, EHTClient) Várható fejlesztések GNSS adatok feldolgozásának kérdései 2
GNSSnet.hu: a FÖMI magyarországi referenciaállomás-hálózata Ismert koordinátájú pontok referenciaállomások telepítése Eredetileg utólagos adatszolgáltatásra tervezve (12 db állomással) Utólagos adatszolgáltatás indítása: 2004-től Később a valós idejű (Real Time Kinematic) szolgáltatás miatt sűrűbb állomás-hálózat kialakítása 2008-ra kialakult a 35 db állomásból álló hálózat (+ 19 db külföldi állomás) 3
GNSSnet.hu: a FÖMI magyarországi referenciaállomás-hálózata 4
Referenciaállomások felépítése Lapostetős állandósítás Nyeregtetős állandósítás Egyedileg kalibrált antennák GNSS vevő + UPS 5
Adatgyűjtés: észlelési adatok Ref.áll. Ref.áll. Központi adatfeldolgozás Ref.áll. Ref.áll. Másodpercenkénti nyers mérési adatok a referenciállomásokról Nagyon fontos: adatvesztés ne legyen! Minden további adat ezekből származik Ref.áll. 6
Adatgyűjtés: észlelési adatok Kommunikáció az állomások és a feldolgozó központ között: Földhivatali helyszínek (a legtöbb): bérelt vonali kapcsolat Nemzeti Infokommunikációs Szolgáltató Zrt. (30 db) Oktatási Intézmények: HBONE+ gerinchálózat (4 db állomás) ADSL vonalkapcsolat (1 db állomás) 7
Központi hálózati feldolgozás (GNSMART) 1. 2. GNSS State Monitoring and Representation Technique Két fő feladata van: Ciklus-többértelműség feloldása a hálózatban az összes állomásra Távolság függő hibák meghatározása Az adatok prezentálása a felhasználók felé szabványos formátumban 8
Központi hálózati feldolgozás (GNSMART) Észlelési adatok ellenőrzése, szűrése (jel/zaj viszony) RINEX adatok előállítása, archiválása Állomások folyamatos koordinátabecslése Állomásfüggő hibák kezelése (multipath, antenna, vevő óra) Műholdpálya hibák, ionoszféra, troposzféra kezelése Hibamodellezés, hálózatkiegyenlítés Kimenő adatok: RTCM, CMR, VRS, MAC, SSR formátumban és utólagosan RINEX 9
GNSSnet.hu = 2 in 1 GNSSnet.hu = GNSMART + Kiegészítő programok GNSMART: GNSS State Monitoring and Representation Technique Észlelési adatok szűrése (jel/zaj viszony) Hibamodellezés, hálózatkiegyenlítés Folyamatos koordinátabecslés... Adatok prezentálása GNSMART Kiegészítő programok: GNSSnet.hu Monitor (valós idejű ellenőrzés terepen is) Utólagos minőség-ellenőrzés Igazolás a rendszer használatáról VITEL licenc azonosítása Flottakövetés (valós időben) Műszerkövetés (utólagosan) Számlázás... 10
Hardverpark Redundáns rendszer Tartalék szerverek Nem passzív, hiba esetén automatikus reakció Megbízhatóbb működés Cél: a rendelkezésre állás növelése 11
A számítógépes hálózat Domain Controller (A tartományon belüli azonosításhoz) Switch Tűzfalak Switch Régi gépek tesztekhez Kettős fizikai összeköttetések GNSSnet.hu számítógépek Virtuális szerver Virtuális gépek 12
Rendelkezésre állás 13
Egyre bővülő felhasználói kör 14
Minőség-ellenőrzés valós időben a terepen GNSSnet.hu Monitor: gnssnet.hu/pda 15
Minőség-ellenőrzés utólagosan Koordinátaszámítás tudományos szoftverrel 16
Minőség-ellenőrzés utólagosan Minőség-ellenőrzési grafikonok Pl.: Sikeres észlelési arány; Jel/zaj viszony értékek 17
Minőség-ellenőrzés utólagosan Sikeres észlelési arány az utólagos adatokra 18
Szolgáltatások típusai - utólagos RINEX adatok utólagos feldolgozáshoz: http://utolagos.gnssnet.hu/geopp_gnweb/gnweb.html Másodpercenkénti rögzítési gyakoriságú nyers mérési adatok RINEX (vers. 2.11) adatok a hazai valódi referenciaállomásokról cm-es pontosság 19
Szolgáltatások típusai - utólagos Virtuális RINEX adatok utólagos feldolgozáshoz: http://utolagos.gnssnet.hu/geopp_gnweb/gnweb.html GNSMART GNNET hálózati feldolgozás állapot-tér információk előállítása Virtuális RINEX (vers. 2.11) adatok tetszőleges helyre (Bázis-Rover távolság) cm-es pontosság 20
Szolgáltatások típusai - autopostgnss Központi automatikus utólagos feldolgozás: http://utolagos.gnssnet.hu/gnweb_servlet/ssrpost Felhasználó által feltöltött RINEX formátumú adat automatikus feldolgozása Bázis oldalon állapot-tér információk Az országban bárhol cm-es pontosság A GNSSnet.hu alapjai, szolgáltatások GNSS Tanfolyam, Budapest, 2014.05.14. 21
Szolgáltatások típusai valós idejű Egybázisos RTK: állomástól távolodva csökkenő pontosság Hálózati RTK: a lefedett területen belül homogén pontosság 22
Szolgáltatások típusai valós idejű VRS, MAC, CMR formátumban 23
Szolgáltatások típusai valós idejű Szabványos korrekciók alapján: Egybázisos és hálózati korrekciók NTRIP (Networked Transport of RTCM via Internet Protocol) használatával Egységes kapcsolódási szabvány a különböző műszertípusokkal A GNSSnet.hu alapjai, szolgáltatások GNSS Tanfolyam, Budapest, 2014.05.14. 24
Szolgáltatások transzformáció Új ETRS89-EOV transzformációs megoldás valós időben: VITEL2014 Jelentősen kiküszöböli a VITEL2009-nél tapasztalható magassági transzformációs hibákat A VITEL2014 jó közeledés mutat az EOMA-hoz Vízszintes értelemben azonosnak tekinthető a két megoldás 2015. május az adatbázist megkapták a műszerforgalmazók ingyenesen 2015.06.04-én RTCM VITEL adatbázis cseréje 25
Szolgáltatások transzformáció Megújított GEOID készült Több száz EOMA/INGA alapponton végzett GPS mérés alapján új magassági alapfelület született 26
Szolgáltatások transzformáció Új ETRS89-EOV transzformációs megoldás utólagosan: gnssnet.hu/ehtclient Bejelentkezés (felhasználónév/webfelület használatához megadott jelszó) után a transzformáció mindkét irányban elvégezhető. 27
Szolgáltatások transzformáció A VITEL2009 és VITEL2014 megoldásokkal végzett transzformációk közötti várható magassági eltérés Visszajelzéseket szívesen fogadunk! 28
Szolgáltatások egyéb Flottakövetés valós időben 29
Várható fejlesztések A Galileo irányában még 3 állomás vevőcseréje Galileo is! Új honlap bevezetése Új adminisztrációs adatbázis kialakítása 30
GNSS adatok feldolgozásának kérdései 1. kérdés: Mi az elvégzendő feladat pontossági igénye? 2. kérdés: Szükség van-e magassági meghatározásra vagy a vízszintes elég? 3. kérdés: Milyen műholdas helymeghatározó vevőm van?.. 31
Statikus mérések GNSS adatok feldolgozásának kérdései Pontossági igény szerinti lehetséges GNSS megoldások (1): Precíz utófeldolgozás tudományos szoftverrel: 4-8 mm-es pontosság Utófeldolgozás hagyományos szoftverrel, valódi észlelési adatokkal: 1-3 cm-es pontosság Utófeldolgozás hagyományos szoftverrel, virtuális észlelési adatokkal: 1-3 cm-es pontosság, de a hálózati feldolgozás függvényeként lehet rosszabb 32
Kinematikus Statikus GNSS adatok feldolgozásának kérdései Pontossági igény szerinti lehetséges GNSS megoldások (2): Utófeldolgozás autoposgnss szolgáltatással, virtuális észlelési adatokkal: 1-3 cm, de a hálózati feldolgozás függvényeként lehet rosszabb Valós idejű (RTK) mérés egybázisos vagy hálózati korrekciókkal: 2-4 cm, de számos, a mérést befolyásoló tényező függvényeként lehet rosszabb 33
GNSS adatok feldolgozásának kérdései Hogyan történik a feldolgozás valós idejű mérésnél? A pontmeghatározást a GNSS vevőkészülék végzi: Ha van internetkapcsolat Csatlakozni lehet a korrekciós adatokat adó szerverre A vevő inicializál 30-60 mp alatt A pontmeghatározás indítható Valóban? 34
GNSS adatok feldolgozásának kérdései Tényleg megtehetjük ezt valós idejű mérésnél? 35
GNSS adatok feldolgozásának kérdései Ennyi esetleg beleférhet,......de minimum a szemünket nyitva kell tartani! 36
GNSS adatok feldolgozásának kérdései A méréseket befolyásoló tényezők általánosságban 37
GNSS adatok feldolgozásának kérdései A méréseket befolyásoló tényezők általánosságban Gondosan telepített referenciaállomások Egyedileg kalibrált antennák Relatív méréssel kiejthető GLONASS hardverkésés központilag kezelt 38
Ionoszféra mint legádázabb ellenfél A Nap elektromágneses sugárzása ionizálja az atmoszférában található semleges molekulákat Diszperzív közeg (frekvenciafüggő) Kétfrekvenciás méréssel hatása csökkenthető Napkitörések, koronakidobódások idején nehéz modellezni Iyenkor inicializálási nehézségeket okoz 3 ciklusa figyelhető meg: o Éves o Évszakos o Napi 39
Ionoszféra 11 éves napfoltciklus 40
Ionoszféra Évszakos ciklus A Föld Nap körüli keringéséből ered Nálunk télen erőteljesebb 41
Ionoszféra Napi ciklus A Föld forgásának következtében jön létre Nálunk nappal (10-14 h között) a legerősebb a hatása 42
Ionoszféra Előrejelezni nem tudjuk, a maradékhibák értékei utólagosan elérhetők 43
Ionoszféra Előrejelezni nem tudjuk, a maradékhibák értékei utólagosan elérhetők 44
GNSS adatok feldolgozásának kérdései Műholdak elhelyezkedése A pontosság hígulása (Dilution of Precision) Jó DOP Gyenge DOP 45
A mérés megtervezése Mire figyeljen a Felhasználó? Műhold geometria Légköri viszonyok (ionoszféra, troposzféra) Terepi internet (Telenor, T-Mobile, Vodafone) Korrekció Műszer szoftvere, konfigurációja Többutas jelterjedés 46
A valós idejű helymeghatározás fontos elemei Műholdszám és geometria Ionoszféra, troposzféra 1. Állomások 3. Központi feldolgozás 2. Kommunikáció 4. Kommunikáció 5. Felhasználói oldal 47
Mi kell a jó valós idejű helymeghatározáshoz? 1. Gondosan telepített állomások: kitakarás; többutas jelterjedés; állandósítás 2. Stabil kommunikáció a központi szerverekkel 3. A központi szerverek megbízhatósága hardveresen (tartalék rendszer); és szoftveresen (GNSMART) 4. Folyamatos kapcsolat a szerverrel a terepen 5. Felhasználói oldal: műszer konfiguráció; szoftverezettség; műhold geometria; légköri- és terepi viszonyok 6. Tudni kell, mik a pontossági követelmények Figyeljünk a körülményekre, ne mérjünk becsukott szemmel! 48
Alappontmeghatározás valós időben Különös gonddal végezzük, betartva a miniszteri rendelet utasításait: A rövid periódusú hibák csökkentése miatt legalább 120 mp-es mérés szükséges RTK fix megoldás elérése után Ügyelni kell a vevő megfelelő konfigurációjára Ellenőrző mérést kell végezni: o Legalább 15 perc elteltével, új inicializálás mellett o Vagy azonnal 1-2 m-re végzett új inicializálással o Eltérő hálózati RTK koncepció mellett A vevők inicializálási ideje (RTK fix megoldás elérése) jellemzően 60 mp-en belüli, gyanakodjunk, ha ennél tovább! 49
Monitorállomás jó eredménnyel 50
Monitorállomás gyengébb eredménnyel 51
Monitorállomás még gyengébb eredménnyel 52
A további pontmeghatározások Valós idejű részletmérés Alappontmeghatározás utólagos feldolgozással Részletmérés utólagos feldolgozással A 15/2013. (III.11.) miniszteri rendeletben foglaltak szerint! 53
Folyamatábra Az autopostgnss szolgáltatás Statikus és Kinematikus feldolgozás (ETRS89 koordináták) Statikus feldolgozásnál EOV koordinátákkal is! 54
Az autopostgnss szolgáltatás Csak RINEX 2.xx formátum (navigációs fájl feltöltése nem szükséges) Statikus mérés esetén egy feldolgozás egy pont Feldolgozás előtt ellenőrizzük az automatikusan felismert paramétereket! A mérés során ellenőrizzék a GNSSnet.hu hálózati feldolgozásának minőségét Egyfrekvenciás vevővel végzett mérés esetén különösen indokolt! Ha a használt antenna nem szerepel az adatbázisban, keressenek minket! 55
Az autopostgnss szolgáltatás Amennyiben tudjuk, feltöltjük az ismeretlen antennatípust Ha szerepel az adatbázisban az adott antennatípus a fáziscentrum értékekkel (PCV), akkor az antennamagasság mérése az antenna aljáig történjen! Ha nem, akkor a fáziscentrumig mérjük az antennamagasságot! PCV PCV nélkül PCV-vel 56
Köszönöm a figyelmet! 57