d-gnss
DESCRIPTION
GPS TehnologiesTRANSCRIPT
![Page 1: D-GNSS](https://reader038.vdocuments.pub/reader038/viewer/2022102713/563db8ef550346aa9a985ecd/html5/thumbnails/1.jpg)
Tehnologii Diferentiale de Pozitionare utilizând GNSS
CUPRINS:
u 1. Introducere;u 2. Principiile pozitionarii D-GNSS;u 3. Functiile sistemului D-GNSS;u 4. Specificatii software;u 5. Proiectul pilot – rezultate;u 6. Propuneri.
Bibliografie.
Dr.ing. Tiberiu RUSFacultatea de Geodezie Bucurestie-mail: [email protected]
Prezentare Tehnologii GNSS – Facultatea de Geodezie Bucuresti, Septembrie 2004
![Page 2: D-GNSS](https://reader038.vdocuments.pub/reader038/viewer/2022102713/563db8ef550346aa9a985ecd/html5/thumbnails/2.jpg)
Prezentare Tehnologii GNSS, Facultatea de Geodezie Bucuresti, Septembrie, 2004 2
1. Introducere – Pozitionarea GNSS cinematica / 1
Receptor mobil(B)
bAB
A
S1
S2 S3
S4
Receptor baza (fix)(A)
Pozitionare GNSS cinematica
In timp real (RTK) Post-procesare (PP)
Diferentiala (DGPS)
Absoluta(X,Y,Z)i Relativa (∆X, ∆Y, ∆Z)ij
TIPURI DE OBSERVATII
• Coduri (C/A, P, Y)
• Faza purtatoarei + INS
• DopplerG
![Page 3: D-GNSS](https://reader038.vdocuments.pub/reader038/viewer/2022102713/563db8ef550346aa9a985ecd/html5/thumbnails/3.jpg)
Prezentare Tehnologii GNSS, Facultatea de Geodezie Bucuresti, Septembrie, 2004 3
SISTEME DGPS : u locale u nationaleu regionale (u globale)
Tip pozitionare Precizietipica
Aplicatii
GPS – SA = On 50m NavigatieGPS – SA = Off 1-5m Navigatie vehicule
WA-DGPS (regional) 0.5-1.5m GIS, NavigatieDGPS –standard
(local, national, regional)0.5-1m Navigatie marina, terestra
si aerianaDGPS – virtual
(local, national, regional)0.05-0.5m GIS, Cadastru, Navigatie,
GeologieDGPS -RTK L1(L2)
(local, national)1-5cm Geodezie, Fotogrametrie,
Topo.Ing., s.a.Stadiul Sistemelor WADGPS (Wide Area - DGPS) = Sisteme regionale
WAAS (SUA) - Wide Area Augmentation System - 2 sateliti - operational deplin din 2003;EGNOS (Europa) - European Geostationary Navigation Overlay System - 3 sat. - oper. 2004;SNAS (China) - Satellite Navigation Augm. System - 2 sat. geostationari - in faza testare;MSAS (Japonia) - Multifunctional Transport Satellite-based Augm.System - proiect 2002;GRAS (Australia) - Ground-based Regional Augmentation System - proiect.
1. Introducere– Stadiul sistemelor DGPS / 2
![Page 4: D-GNSS](https://reader038.vdocuments.pub/reader038/viewer/2022102713/563db8ef550346aa9a985ecd/html5/thumbnails/4.jpg)
Prezentare Tehnologii GNSS, Facultatea de Geodezie Bucuresti, Septembrie, 2004 4
Sateliti GPS(ne)afectati de
SA
Cor.diferentiale
Pozitiicorectate
Punctfix
STATIE BAZA (A)STATIE MOBILA (B)
Calculator + soft
StatieDGPS
Calculator + soft
ReceptorGPS
Desi pozitionarea este relativa, daca se cunoaste si se transmite (in PP sau RT) pozitia luiA, atunci la receptorul mobil B se poate determina si pozitia absoluta si daca este necesar, chiar si pozitia intr-un plan de proiectie dorit.
DGPSpe baza PR
din obs.cu coduri
din obs.de faza
RTK
DGPSCor.diferentiale
Pozitionare abs. Pozitionare rel.
DGPS RTK
+ OTF
DOMENII DE PRECIZIE
m÷dm dm ÷cm
OTF=On The Fly
Cod
2. Principiul pozitionarii diferentiale GNSS / 1
![Page 5: D-GNSS](https://reader038.vdocuments.pub/reader038/viewer/2022102713/563db8ef550346aa9a985ecd/html5/thumbnails/5.jpg)
Prezentare Tehnologii GNSS, Facultatea de Geodezie Bucuresti, Septembrie, 2004 5
2. Principiul pozitionarii diferentiale GNSS / 2
PRC = Pseudo-Range CorrectionRRC = Rate of Range Correction
DGPS cu ajutorul pseudodistantelor det. pe baza obs. fazei purtatoare
♦ Pseudodistanta det. cu ajutorul fazei purtatoarei la rec. baza A la epoca to :
PRjA =λ•Φj
A (to) = ρjA(to) + ∆ρj
A(to) + λ•NjA + c•∆j(to) - c•∆A(to) (18)
NjA reprezinta ambiguitatea fazei la receptorul baza A.
♦ Corectia pseudodistantei la receptorul baza, la epoca to , va fi
PRCj(to) = ρjA(to) - λ•Φj
A (to) = -∆ρjA(to) - λ•Nj
A - c•∆j(to) + c•∆A(to) (19)
iar pentru o epoca oarecare t avem,
PRCj(t) = PRCj(to) + RRCj(to)•(t-to) (20)
unde RRCj(to) reprezinta variatia PRC la epoca (to); (t-t o) – “vârsta corectiilor”.
♦ Pseudodistanta corectata la rec. mobil B det. pe baza cor. transmise de la receptorul A :
PRjB(t)cor. = PRj
B(t) + PRCj(t) = = λ•Φj
B(t)corectat = ρjB(t) + λ•[Nj
B-NjA]- c•[∆B(t) - ∆A(t)] (21)
♦ In prezenta efectelor SA, la “vârste” de cca. 10s se pot acumula erori ale PRC de cca. 1m sau dupa 30s, erori ale RRC de cca. 1.5m;♦ In lipsa efectelor SA, pseudodistantele masurate au variatii line, a.î. se pot admite “vârste” mai mari ale corectiilor (PRC sau/si RRC) transmise de la statia baza;♦ Formatul datelor transmise este RTCM sau propriu firmei;♦ Se transmit si corectii de ionosfera si troposfera în aplicatiile RTK de înalta precizie (
![Page 6: D-GNSS](https://reader038.vdocuments.pub/reader038/viewer/2022102713/563db8ef550346aa9a985ecd/html5/thumbnails/6.jpg)
Prezentare Tehnologii GNSS, Facultatea de Geodezie Bucuresti, Septembrie, 2004 6
3. Functiile sistemului D-GNSS / 1
FUNCTII
• procesarea datelor primare(generarea corectiilor diferentiale);• colectarea corectiilor diferentiale;• realizarea legaturilor de comuni-
catie;• transmiterea corectiilor diferentialegenerate folosind internetul (protocol TCP/IP, HTTP);• administrarea datelor transmise/receptionate la/dinspre difuzorul de servicii D-GNSS si/sau RTK.• receptia corectiilor diferentiale de catre receptoarele GNSS mobile folosind internetul si alte sisteme de comunicatie în timp real (GSM, GPRS etc.).
Schema de principiu a unui sistem D-GNSS
![Page 7: D-GNSS](https://reader038.vdocuments.pub/reader038/viewer/2022102713/563db8ef550346aa9a985ecd/html5/thumbnails/7.jpg)
Prezentare Tehnologii GNSS, Facultatea de Geodezie Bucuresti, Septembrie, 2004 7
3. Functiile sistemului D-GNSS / 2
Transmiterea distributiva a corectiilor D-GNSS pe baza IP [EUREF]
![Page 8: D-GNSS](https://reader038.vdocuments.pub/reader038/viewer/2022102713/563db8ef550346aa9a985ecd/html5/thumbnails/8.jpg)
Prezentare Tehnologii GNSS, Facultatea de Geodezie Bucuresti, Septembrie, 2004 8
4. Specificatii software / 1
In cadrul proiectului european EUREF-IP s-a dezvoltat un pachet de programe denumit Ntrip(Networked Transport of RTCM via Internet Protocol), care realizeaza totalitatea functiilornecesare prezentate mai sus.Caracteristici principale:Ø Este bazat pe protocolul foarte popular HTTP fiind usor de implementat de diferite platforme ale
unui utilizator;Ø Nu este destinat unui numar limitat de formate fiind utilizabil la distributia oricarui tip de date
GNSS;Ø Poate servi la utilizarea în masa a serviciului D-GNSS prin diseminarea simultana a sute de tipuri
de date spre mii de utilizatori;Ø Nu este neaparat necesar ca difuzorii de date GNSS si utilizatorii sa intre în contact direct (pe
internet), astfel încât este protejata reteaua locala a difuzorilor;Ø Permite transferul datelor pe orice tip de retea mobila datorita utilizarii protocolului TCP/IP
(conversie SERIAL>TCP/IP, care poate fi reconvertit TCP/IP>SERIAL la utilizator).===========================================================================NtripCaster – componenta principala a sistemului de programe, realizând colectarea datelor
diferentiale, validarea acestora, monitorizarea fluxului de date, securitateaaccesului, diseminarea datelor;
NtripServer – realizeaza transferul fluxului de date spre o locatie precizata;NtripClient – permite accesarea datelor difuzate de NtripCaster de catre utilizatori.
![Page 9: D-GNSS](https://reader038.vdocuments.pub/reader038/viewer/2022102713/563db8ef550346aa9a985ecd/html5/thumbnails/9.jpg)
Prezentare Tehnologii GNSS, Facultatea de Geodezie Bucuresti, Septembrie, 2004 9
4. Specificatii software / 2
L
EUREF
Structura de principiu a pachetului de programe Ntrip [EUREF]
![Page 10: D-GNSS](https://reader038.vdocuments.pub/reader038/viewer/2022102713/563db8ef550346aa9a985ecd/html5/thumbnails/10.jpg)
Prezentare Tehnologii GNSS, Facultatea de Geodezie Bucuresti, Septembrie, 2004 10
5. Proiectul pilot “EUREF-IP” / 1
Fac. de Geodezie
Schema distributiei actuale a statiilor D-GNSS pilot din reteaua EUREF
![Page 11: D-GNSS](https://reader038.vdocuments.pub/reader038/viewer/2022102713/563db8ef550346aa9a985ecd/html5/thumbnails/11.jpg)
Prezentare Tehnologii GNSS, Facultatea de Geodezie Bucuresti, Septembrie, 2004 11
5. Proiectul pilot “EUREF-IP” / 2
![Page 12: D-GNSS](https://reader038.vdocuments.pub/reader038/viewer/2022102713/563db8ef550346aa9a985ecd/html5/thumbnails/12.jpg)
Prezentare Tehnologii GNSS, Facultatea de Geodezie Bucuresti, Septembrie, 2004 12
5. Proiectul pilot “EUREF-IP” / 3
ModululNtripServer
(difuzare cor.dif.)
ModululNtripClient
(receptie cor.dif.)
Informatii despresursa de corectii
diferentiale
![Page 13: D-GNSS](https://reader038.vdocuments.pub/reader038/viewer/2022102713/563db8ef550346aa9a985ecd/html5/thumbnails/13.jpg)
Prezentare Tehnologii GNSS, Facultatea de Geodezie Bucuresti, Septembrie, 2004 13
5. Proiectul pilot “EUREF-IP” / 4
Exemplu de corectii diferentiale generate la statia "Bucu" - reprezentare grafica
![Page 14: D-GNSS](https://reader038.vdocuments.pub/reader038/viewer/2022102713/563db8ef550346aa9a985ecd/html5/thumbnails/14.jpg)
Prezentare Tehnologii GNSS, Facultatea de Geodezie Bucuresti, Septembrie, 2004 14
6. Propuneri - realizarea unui sistem D-GNSS in Romania
Stadiul Retelei Extinse de StatiiGPS Permanente - 2004
![Page 15: D-GNSS](https://reader038.vdocuments.pub/reader038/viewer/2022102713/563db8ef550346aa9a985ecd/html5/thumbnails/15.jpg)
Prezentare Tehnologii GNSS, Facultatea de Geodezie Bucuresti, Septembrie, 2004 15
6. Propuneri - realizarea unui sistem D-GNSS in Romania
× Conceptul de Statii DGPS VirtualeØ
Centru de control
Server de acces
Statii de referintareale
Statie de ref. virtuala
modemmodem
Receptor GPS mobil
Cor. diferentiala
![Page 16: D-GNSS](https://reader038.vdocuments.pub/reader038/viewer/2022102713/563db8ef550346aa9a985ecd/html5/thumbnails/16.jpg)
Prezentare Tehnologii GNSS, Facultatea de Geodezie Bucuresti, Septembrie, 2004 16
Becker M., Reinhart E., Neumaier P., Seeger H., Rus T., Ghitau D., Marcu C., Radulescu F., Rosca V.: Technical Report, "German And Romanian Activities In The Frame of CERGOP", Mitteilungen des Bundesamt fuer Kartographie und Geodaesie, Band 12, 1999;Ghitau D., Rus T., First GPS Permanent Station in Romania, Scientific Bull. Technical Univ. of Civil Engineering Bucharest, No.1, 2000;Leick A., GPS Satellite Surveying, Second Edition, John Wiley and Sons, New York, Chichester, Toronto, Brisbane, Singapore, 1995;Rus T., Neuner J., GPS Activities at BUCU Permanent Station, Status Report – 2003, EPN Local Analysis Centres Workshop, 16-18 Sept., 2003, Graz, Austria;Rus T., Neuner J., GNSS Applications in Technological and Natural Hazard Areas, Regional Workshop on the Use of Space Technology for Disaster Management for Europe, Brasov,19-23 May 2003;Rus T., Somârdolea I., Kinematic GPS Application for Aerotriangulation, Proceedings of the IAG Symposium, Budapest, Hungary, September 2001;Rus T., Geodezie cu Sateliti – note curs, Univ. Tehnica de Constructii Bucuresti, Facultatea de Geodezie, 2003.
Bibliografie
![Page 17: D-GNSS](https://reader038.vdocuments.pub/reader038/viewer/2022102713/563db8ef550346aa9a985ecd/html5/thumbnails/17.jpg)
Prezentare Tehnologii GNSS, Facultatea de Geodezie Bucuresti, Septembrie, 2004 17
http://www.geodezie.utcb.to (Facultatea de Geodezie)
http://193.231.4.70:8888 (Statia GPS permanenta “Bucu”)
![Page 18: D-GNSS](https://reader038.vdocuments.pub/reader038/viewer/2022102713/563db8ef550346aa9a985ecd/html5/thumbnails/18.jpg)
Prezentare Tehnologii GNSS, Facultatea de Geodezie Bucuresti, Septembrie, 2004 18
n SAPOS - serviciuDGPS pt.utilizatoricu accesare prinportal internet
Referenzstationen in Niedersachsen
SA POS -Referenzstation Hannover
Station ID 640
Datenangebot der SA POS -Referenzstation
RINEX-Format
-Aufzeichnungsrate 1 Sekunde, auf Anfrage bis 1/2 Sekunde
-Aufzeichnungsformat RINEX 2
RTCM-Korrekturdaten
-RTCM 2.0-RTCM AdV-RTCM 2.1, (20,21), (18,19)
EPS/HEPS - Kommunikationsmedien
2-m-Band-Funk (RTCM-AdV) Sendefrequenz 160.290 MHz
GSM-Mobiltelefon (nach Registrierung)
Angaben zur Referenzstation
6. Domenii de aplicabilitate: Exemplul 1.
![Page 19: D-GNSS](https://reader038.vdocuments.pub/reader038/viewer/2022102713/563db8ef550346aa9a985ecd/html5/thumbnails/19.jpg)
Prezentare Tehnologii GNSS, Facultatea de Geodezie Bucuresti, Septembrie, 2004 19
6. Domenii de aplicabilitate: Exemplul 2.
Aplicatii ale obs. GPS cinematice in aerotriangulatie
Antena GPS
Camera foto
Sateliti GPS
Receptor GPS
Elementeexcentricitate
Avion
Benzi de aerotriangulatie
Semnale satelitare
Schema de principiu a unui sistem modern de aerotriangulatie
![Page 20: D-GNSS](https://reader038.vdocuments.pub/reader038/viewer/2022102713/563db8ef550346aa9a985ecd/html5/thumbnails/20.jpg)
Prezentare Tehnologii GNSS, Facultatea de Geodezie Bucuresti, Septembrie, 2004 20
6. Domenii de aplicabilitate: Exemplul 2.
1 – Antena GPS de pe avion;2 – Sistem de monitorizare si
comanda (tracker) ;3 – Sistem de navigatie;4 – Display-ul pilotului;5 – Camera foto. (cu posibilit.
de stabilizare giroscopica);6 – Rec. GPS baza (la sol).
Componentele sistemului de preluarea datelor
Sistemul de monitorizare si comanda(tracker)