GLONASS voor RTK-Netwerken Presentatie ir. Jean-Paul Henry www.06-gps.nl 27 Maart 2009 GIN/NIN/HSB WVP, NLR Amsterdam 06-GPS GIN/NIN 27-03-2009 1
Inhoud Presentatie GPS + GLONASS, opmaat voor superieure GNSS Wat is er te verbeteren: Beschikbaarheid satellieten / Obstakels Snelheid initialisatie Nauwkeurigheid Ionosfeer / Zonne-activiteit Kwesties bij GLONASS: Ref. ontvangers <-> netwerk software <->rovers FDMA, Interchannel biases, e.a. Conclusies 06-GPS GIN/NIN 27-03-2009 2
GPS + GLONASS, opmaat voor superieure GNSS 06-GPS GIN/NIN 27-03-2009 3
06-GPS 2002-2009 2002 start 23 stations, samenwerking SAPOS (D) 2003 aansluiting FLEPOS (B) 2005 start NTRIP communicatie, netwerk DGPS 2006 GPS/GLONASS, samenwerking ASCOS (D) GNSS RTK, DGNSS Naast Topcon, Javad steeds meer merken 2007 uitbreiding 38 stations, GALILEO voorbereid 2008 Amper nog nieuwe rovers zonder GLONASS 2009 Met uitbouw GLONASS tot wel 20 GNSS SV gelijktijdig ter beschikking. 06-GPS GIN/NIN 27-03-2009 4
06-GPS 2002-2009 Gem. Verbindingstijden per maand GPS <-> GNSS 56 % 36 % 64 % 51 % 49 % 44 % 06-GPS GIN/NIN 27-03-2009 5
GNSS : MEER = BETER GPS (31) + GLONASS (24) + GALILEO (30) +COMPASS (30) = 115 satellieten! 06-GPS GIN/NIN 27-03-2009 6
GNSS : MEER = BETER GPS: 3 Draaggolf frequenties en nieuwe (civiele) codes (L2C, L5, L1C) GLONASS: full Constellation in 2009/2010 GLONASS: 5 frequenties L3 (FDMA), fl3(i) = 94/125 fl1(i) en GPS-L1 (CDMA) GPS-L5 (CDMA) Galileo: operationeel in 201.. Galileo tot 5 frequenties met verscheidene signalen China: Compass GNSS 30(?) MEO's en 3 GEO's In totaal > 100 GNSS satellieten! RINEX 3.0 definieert >40 verschillende code signalen en combinaties op >7 draaggolffrequenties SBAS Systemen met L1/L5 (Egnos,WAAS,QZSS,..) 06-GPS GIN/NIN 27-03-2009 7
WAT IS ER TE VERBETEREN? 06-GPS GIN/NIN 27-03-2009 8
Beschikbaarheid satellieten / Obstakels 06-GPS GIN/NIN 27-03-2009 9
Beschikbaarheid satellieten / Obstakels Satelliet Beschikbaarheid Plots voor Hannover (Geo++) uitgaande van: GPS Almanac Galileo constellatie: 3 Baanvlakken met elk 9 satellieten Altitude: 23616 km Inclinatiehoek: 56 Herhaling grondtraject elke 10 siderische dagen (23h56m) GLONASS constellatie: 3 Baanvlakken met elk 8 satellieten Altitude: 19100 km Inclinatiehoek: 64.8 Herhaling grondtraject elke 8 siderische dagen 06-GPS GIN/NIN 27-03-2009 10
GPS Sky-Plot 06-GPS GIN/NIN 27-03-2009 11
GLONASS Sky-Plot 06-GPS GIN/NIN 27-03-2009 12
GALILEO Sky-Plot 06-GPS GIN/NIN 27-03-2009 13
GNSS Sky-Plot 06-GPS GIN/NIN 27-03-2009 14
Zichtbare GNSS satellieten 06-GPS GIN/NIN 27-03-2009 15
GNSS PDOP 06-GPS GIN/NIN 27-03-2009 16
GNSS Beschikbaarheid bij Obstakels (1/6) 06-GPS GIN/NIN 27-03-2009 17
GNSS Beschikbaarheid bij Obstakels (2/6) 06-GPS GIN/NIN 27-03-2009 18
GNSS Beschikbaarheid bij Obstakels (3/6) 06-GPS GIN/NIN 27-03-2009 19
GNSS Beschikbaarheid bij Obstakels (4/6) 06-GPS GIN/NIN 27-03-2009 20
GNSS Beschikbaarheid bij Obstakels (5/6) 06-GPS GIN/NIN 27-03-2009 21
GNSS Beschikbaarheid bij Obstakels (6/6) 06-GPS GIN/NIN 27-03-2009 22
SNELHEID INITIALISATIE 06-GPS GIN/NIN 27-03-2009 23
Monitor Station Sliedrecht 24h monitoring snelheid en nauwkeurigheid Topcon GB1000 + PG-A1 rover antenne GNSMART RTK rover, GPS en GPS+GLONASS, VRS 06-GPS GIN/NIN 27-03-2009 24
Monitor Station Sliedrecht Fix snelheid GPS t.o.v. aant. GPS satellieten (5gr. Elev.) Gemiddelde: 14s over 24 uur (doy 66) 06-GPS GIN/NIN 27-03-2009 25
Monitor Station Sliedrecht Fix snelheid GPS+GLONASS t.o.v. aant. GNSS satellieten Gemiddelde: 7s over 24 uur (doy 66) 06-GPS GIN/NIN 27-03-2009 26
Obstakel in het Oosten Test SAPOS Bayern 06-GPS GIN/NIN 27-03-2009 27
NAUWKEURIGHEID 06-GPS GIN/NIN 27-03-2009 28
Monitor Station Sliedrecht Nauwkeurigheid GPS 24 uur sessie St. afw. : Sx=5 mm, Sy=7 mm, Sz=11 mm 06-GPS GIN/NIN 27-03-2009 29
Monitor Station Sliedrecht Nauwkeurigheid GPS+GLONASS 24 uur sessie St. afw. : Sx=5 mm, Sy=6 mm, Sz=10 mm, (iets) beter dan GPS 06-GPS GIN/NIN 27-03-2009 30
Obstakel in het Oosten Test SAPOS Bayern 06-GPS GIN/NIN 27-03-2009 31
Ionosfeer / Zonne-activiteit 06-GPS GIN/NIN 27-03-2009 32
11-Jarige Zonnecyclus 06-GPS GIN/NIN 27-03-2009 33
I95 index 06-GPS GIN/NIN 27-03-2009 34
SIMULATIE GPS + GALILEO 3 testnetwerken SAPOS (D) (35/19km) (105/55km) (165/95km) 7 Ionosferische scenario s (I: licht U U U U U U U VII: zeer zwaar) FIXING (binnen 40s) + Nauwkeurigheid 06-GPS GIN/NIN 27-03-2009 35
Simulatie: 19 km BASISLIJN GPS GPS + GALILEO 06-GPS GIN/NIN 27-03-2009 36
Simulatie: 55 km BASISLIJN GPS GPS + GALILEO 06-GPS GIN/NIN 27-03-2009 37
Simulatie: 95 km BASISLIJN GPS GPS + GALILEO 06-GPS GIN/NIN 27-03-2009 38
Kwesties bij GLONASS 06-GPS GIN/NIN 27-03-2009 39
Ref. ontvangers <-> netwerk software <->rovers 06-GPS GIN/NIN 27-03-2009 40
Capaciteit ontvangers en netwerk software Inhomogene verzameling Referentie Stations / signalen Satellieten met verschillende signalen (GPS) Netwerk moet alle signalen ondersteunen Toevoeging Precise Ephemerides (Centre Orbit Determ. Eur.) Flexibele software (gemengde ontvangers/satellieten/signalen) Soms Sparse Networks: 06-GPS GIN/NIN 27-03-2009 41
Foutenbronnen 06-GPS GIN/NIN 27-03-2009 42
HW Delay, Inter-channel biases GLONASS signalen ervaren verschillende hardware vertragingen doordat elke satelliet op zijn eigen frequentie uitzendt (FDMA). Resulterende inter-channel biases verschillen per merk. Hiermee moet met fase processing rekening worden gehouden. 06-GPS GIN/NIN 27-03-2009 43
REFS GLONASS Biases 06-GPS ROVERS Topcon Topcon Leica GPP GNNET RTK NTRIP RTCM GPP Leica Javad SSR VRS RINEX Javad Trimble Trimble Novatel Septentrio 06-GPS GIN/NIN 27-03-2009 44
GLONASS BIASES 06-GPS GLONASS Bias individualisatie d.m.v. NTRIP Client herkenning: NTRIP GNMOBILE/1.0 NTRIP GNSMART NTRIP GNSSGSM/1.0 NTRIP GNSSInternetRadio/1.4.11 NTRIP Leica System 1200/1.0 NTRIP LinuxClient/1.11 NTRIP Metrotech R&D/0.0001 NTRIP NtripSokkiaGSMClient/1.00 NTRIP SCS900/1.20 NTRIP smalltrip QUAD/v3.0.a NTRIP SurveyController/12.41 NTRIP SurveyPro NTRIP TerraSync NTRIP Topcon Client/1.0.0 NTRIP TopconNtrip/1.0.3 NTRIP Trimble NtripClient/1.57.4.2 NTRIP TSM Client/1.0.0 En in de toekomst individueel met NTRIP user-id. 06-GPS GIN/NIN 27-03-2009 45
RTCM Working Groups RTCM SC104: Network-RTK: GLONASS MAC, FKP (Interoperability Testing) Version 3 : new Raw Data Messages for multiple GNSS Signals GLONASS: Interoperability Problems, Biases Galileo: Galileo Raw Data Messages Private Services: Encryption (Interoperability Testing) RSIM: Integrity of Single Reference Stations Internet Protocol: NTRIP2.0 (UDP, full HTTP-Compatibility) State Space: 1st Step: Satellite Clock/Orbit/Bias Messages (Interoperability) 06-GPS GIN/NIN 27-03-2009 46
GLONASS: verrassend Datumshift PZ-90-02 naar ITRF2000, sept. 2007 3D standaardafwijking 1S (stand alone): 2007: 7.5m, 2008: 5.8m, 2009: 5.8m, 2010: 4.4m, 2011: 2.5m Soms: Frequentieshift: C. GENERAL: NO IMPACT, INFORMATIONAL PURPOSE ONLY NAGU-MSG.DATE-TIME-SL/CH-TYPE-SUMMAR 032-090312-12.03.09-1100-10/04-FREQUENCY CHANGING FROM 4 TO -7 11.03.2009 033-090312-12.03.09-1100-14/04-FREQUENCY CHANGING FROM 4 TO -7 11.03.2009 034-090312-12.03.09-1100-17/-1-FREQUENCY CHANGING FROM -1 TO 4 11.03.2009 035-090312-12.03.09-1100-21/-1-FREQUENCY CHANGING FROM -1 TO 4 11.03.2009 06-GPS GIN/NIN 27-03-2009 47
CONCLUSIES Meer en volle GNSS constellaties leveren: Betere beschikbaarheid Betere Nauwkeurigheid Snelle en betrouwbare fix van fasemeerduidigheden over lange afstanden Resistentie tegen atmosferische storingen Netwerk, software en rovers complexer 06-GPS GIN/NIN 27-03-2009 48
Dank u voor uw aandacht! 06-GPS GIN/NIN 27-03-2009 49