Date post: | 22-Oct-2015 |
Category: |
Documents |
Upload: | zifceac-iaroslav |
View: | 130 times |
Download: | 8 times |
Seminar stiintific GEOS 22.11.2012Seminar stiintific GEOS 22.11.2012 11
SEMINAR STIINTIFICSEMINAR STIINTIFICCENTRUL DE CERCETARE CENTRUL DE CERCETARE ÎÎN GEODEZIE SPAN GEODEZIE SPAŢŢIALIALĂĂ, ,
FOTOGRAMMETRIE, TELEDETECFOTOGRAMMETRIE, TELEDETECŢŢIE IE ŞŞI G.I.S.I G.I.S.( G E O S )( G E O S )
Tendinţe actuale in Sistemele de Poziţionare Globala.Retele de statii GNSS permanente si servicii dedicate
s.l.univ.dr.ing.Tiberiu Rus
Facultatea de GeodezieDepartamentul de Geodezie şi Fotogrammetrie
B-dul Lacul Tei 124 sector 2 BucureştiTel. +40-21-2421208 / 272,172,191 Mobil: 0753 104 477; 0723 000 278 Email: [email protected] ; http://www.geodezie.utcb.ro / Cercetare
Seminar stiintific GEOS 22.11.2012Seminar stiintific GEOS 22.11.2012 22
1. Stadiul sistemelor GNSS 2. Stadiul sistemelor complementare regionale3. Stadiul sistemelor complementare nationale4. Teste GNSS - RTK5. Activitati GNSS in cadrul GEOS6. Concluzii
Cuprins
C u p r i n s
Seminar stiintific GEOS 22.11.2012Seminar stiintific GEOS 22.11.2012 33
GNSS - Global Navigation Satellite SystemGNSS : GPS, GLONASS,
GALILEO, COMPASS etcGNSS augmentation systems:
WAAS, EGNOS, ROMPOS …
S.P.G. : GNSS + complementare
Seminar stiintific GEOS 22.11.2012Seminar stiintific GEOS 22.11.2012 44
S.P.G. : GNSS + complementare
Segmentul spatial
Segmentul utilizator
Segmentul de control
Sist. complementareregionale (UE)
GNSS - UE GALILEO
Sist. complementarenationale –
COMPASS
GNSS - Global Navigation Satellite SystemGNSS : GPS, GLONASS,
GALILEO, COMPASS etcGNSS augmentation systems:
WAAS, EGNOS, ROMPOS …
Seminar stiintific GEOS 22.11.2012Seminar stiintific GEOS 22.11.2012 55
1. Stadiul sistemelor GNSS – G.P.S.
Generatii de sateliti0 Block I
10 Block IIA12 Block IIR
7 Block IIR-M 2 Block II-F
Seminar stiintific GEOS 22.11.2012Seminar stiintific GEOS 22.11.2012 66
Evolutia structurii semnalelor satelitilor GPS
1. Stadiul sistemelor GNSS – G.P.S.
Seminar stiintific GEOS 22.11.2012Seminar stiintific GEOS 22.11.2012 77
Evolutia structurii semnalelor satelitilor GPS
1. Stadiul sistemelor GNSS – G.P.S.
Seminar stiintific GEOS 22.11.2012Seminar stiintific GEOS 22.11.2012 88
1. Stadiul sistemelor GNSS – GLONASS
GLONASS GPS24+4 / 31 Sateliti 24+4 / 32
3 Plane orbitale 6
64.8o inclinare 55o
11h16m perioada 11h58m
Seminar stiintific GEOS 22.11.2012Seminar stiintific GEOS 22.11.2012 99
GLONASS Deployment Program. History and Progress.
2624
21
201818
1412
11108
7
111213
16
22
26
16
12121214
1210
9
0
3
6
9
12
15
18
21
24
27
30
1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012
SV in constellation
GLONASS-M Flight Test (7 years life-time)
GLONASS-K Flight Test(10 years life-time)
Planned GLONASS deployment program according to the Federal GLONASS Program
GLONASS Initial Operation Capability (12 SV , 3 year life-time. Decree of the Prsident of 29.09.93 № 658 рпс).
GLONASS Deployment Program. History and Progress.
2624
21
201818
1412
11108
7
111213
16
22
26
16
12121214
1210
9
0
3
6
9
12
15
18
21
24
27
30
1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012
SV in constellation
GLONASS-M Flight Test (7 years life-time)
GLONASS-K Flight Test(10 years life-time)
Planned GLONASS deployment program according to the Federal GLONASS Program
GLONASS Initial Operation Capability (12 SV , 3 year life-time. Decree of the Prsident of 29.09.93 № 658 рпс).
1. Stadiul sistemelor GNSS – GLONASS
Istoricul dezvoltarii segmentului spatial - GLONASS
Seminar stiintific GEOS 22.11.2012Seminar stiintific GEOS 22.11.2012 1010
1. Stadiul sistemelor GNSS – GLONASS
Pag. Web a sistemuluiGNSS –GLONASS
8.10.2012
Seminar stiintific GEOS 22.11.2012Seminar stiintific GEOS 22.11.2012 1111
1. Stadiul sistemelor GNSS – GLONASS
• frecventele purtatoare
Nr. canalului
fk1=f01+k⋅∆f1
fk2=f02+k⋅∆f2
fk3=fk1*3/4f01=1602 MHz; ∆f1= 562,5 kHz
f02=1246 MHz; ∆f2= 437,5 kHz
Seminar stiintific GEOS 22.11.2012Seminar stiintific GEOS 22.11.2012 1212
1. Stadiul sistemelor GNSS – GLONASS
Seminar stiintific GEOS 22.11.2012Seminar stiintific GEOS 22.11.2012 1313
Modernizare segment de controlModernizare sistem de navigatieImplementare sistem complementar GLONASS Certificare sistem SAR (safety of life applications)
Implementare serviciu SARFunctii suplimentare
GLONASSGLONASS19821982--20072007
GLONASSGLONASS--MM20032003--20120155
GLONASSGLONASS--KK20020088--20220255
GLONASSGLONASS--KMKM20152015--…..…..
Dezv. pietei de servicii de navigatie
Modernizare segment spatial
1. Stadiul sistemelor GNSS – GLONASS
Seminar stiintific GEOS 22.11.2012Seminar stiintific GEOS 22.11.2012 1414
Galileo – Plan de implementare
Galileo System Testbed v1Validarea algoritmilor critici
Galileo System Testbed v2(GSTB) - 2 sateliti initiali pt. testare
In-Orbit Validation4 sateliti IOV +
segmentul de control
Full Operational Capability(4+14) sateliti Galileo
2003
2005
2012
20142020
1. Stadiul sistemelor GNSS – GALILEO
Seminar stiintific GEOS 22.11.2012Seminar stiintific GEOS 22.11.2012 1515
Giove-A lansat la 28 Decembrie 2005
– A ocupat frecventele alocate pt. GALILEO
Giove-B lansat 27 Aprilie 2008
– Primul ceas atomic Hydrogen Maserla bordul unui satelit
– Implementarea semnalului CBOC– A functionat conform asteptarilor
IOV - 4 sateliti lansati 2011/2012
1. Stadiul sistemelor GNSS – GALILEO
Seminar stiintific GEOS 22.11.2012Seminar stiintific GEOS 22.11.2012 1616
1. Stadiul sistemelor GNSS – GALILEO
Satelitii Galileo IOV Masa cca. 700 kgDimensiuni cu panouri solare inchise 3.02 x 1.58 x 1.59 mDimensiuni cu panouri solaredeschise 2.74 x 14.5 x 1.59 mDurata de viata peste 12 aniPutere disponibila 1420 W (sunlight) /
1355 W (eclipse)OrbitaAltitudine 23 222 kmInclinare 56°Perioada de revolutie cca 14 ore
Nr. total sateliti (FOC) : 30Nr. sateliti rezerva: 3Nr. plane orbitale: 3
GTRF (Galileo Terrestrial Reference Frame) – Sistemul de Referinta TerestruGalileo
GTRF – f.apropiat de ITRF-YY (sub 3cm)
Seminar stiintific GEOS 22.11.2012Seminar stiintific GEOS 22.11.2012 1717
1. Stadiul sistemelor GNSS – GALILEO
GST – similar cu GPST Week = 1-4096, ToW – Time of Week = 0-604499 sEpoca standard: 00:00 UT Duminica 22.08.1999 (miezul noptii dintre 21 si 22 august)(GST-UTC) – date rel. si parametri de calcul(GST-GPS) – date rel. si parametri de calcul
GST (Galileo System Time) –Sistemul de Timp Galileo
Seminar stiintific GEOS 22.11.2012Seminar stiintific GEOS 22.11.2012 1818
1. Stadiul sistemelor GNSS – GALILEO
FRECVENTELE GALILEO
Seminar stiintific GEOS 22.11.2012Seminar stiintific GEOS 22.11.2012 1919
30-4020Statii pasive
52Statii TT&C
95Statii de incarcare
date (Mission Uplink Stations)
31Centre de Control
27(+3)4Sateliti
Faza FOC Faza IOV Componenta
1. Stadiul sistemelor GNSS – GALILEO
Evolutia segmentului spatial si a segmentului de control GALILEO
Seminar stiintific GEOS 22.11.2012Seminar stiintific GEOS 22.11.2012 2020
1. Stadiul sistemelor GNSS – GALILEO
Segmentul de control GALILEO – Dispunerea statiilor
Seminar stiintific GEOS 22.11.2012Seminar stiintific GEOS 22.11.2012 2121
Open Service (OS): disponibil oricarui utilizator fara plata, dacadispune de un receptor adecvatSearch and Rescue (SAR): satelitii Galileo sunt capabili de a detectasemnale de urgenta, care sunt retransmise centrelor nationale de urgenta (in timp real); emitatorul va primi un mesaj de confirmare; localizarea se va face cu +/- cativa m (+/-km in prezent)Public Regulated Service (PRS): serviciu cu acces restrictionat (politie, ambulanta, forte de mentinere a pacii); serviciul este mentinut chiar dacaOS este inchis (atac terorist, bruiere, criptare)
2014Commercial Service (CS): combina doua semnale criptate pt. o acuratete ridicata utilizata in industrie (masuratori terestre, cartare, minerit); serviciul este cu plataSafety-of-Life (SoL) Service: Galileo va contribui la serviciile de monitorizare a integritatii necesare in aplicatiile de tip SoL in conformitate cu standardele internationale; utilizat de ex. in transportulaerian (faza “en-route” si “precision approache”, chiar si in conditii meteodificile, fara sisteme de sprijin a navigatiei de la sol).
2018
1. Stadiul sistemelor GNSS – GALILEO
SERVICIILE GALILEO
Seminar stiintific GEOS 22.11.2012Seminar stiintific GEOS 22.11.2012 2222
1. Stadiul sistemelor GNSS – COMPASS COMPASS
• China a decis sa construiasca un sistem independent de navigatie cu sateliti in anii1980. • In 2003, sistemul COMPASS/Beidou in faza demonstrativa a fost realizat si utilizat in diverse aplicatii. • In prezent sistemul de navigatie globala COMPASS/Beidou este in curs de constructie.
Segmentul spatial: 5 sateliti GEO si 30 sateliti MEO1. Sistemul de timp COMPASS/Beidou
notat cu BDT este apropiat UTC sisincronizat cu UTC la +/-100ns.
2. BDT este initializat la timpul UTC pentru data de 00d (duminica) 2006.
3. In proiectarea COMPASS/Beidou se tine cont de timpul GPS/Galileo pentruinteroperabilitate
4. Diferenta (offset-ul) dintre BDT siGPST/GST se masoara si se difuzeaza.
1. Sistemul de ref. si coordonate la COMPASS/Beidou este denumit “China Geodetic System (CGS2000)”.
2. Acest sistem este f.apropiat de ITRF la circa cativa centimetri. Din acest motiv, pentru majoritatea aplicatiilor, diferentadintre CGS2000 si ITRF pot fi neglijate.
Seminar stiintific GEOS 22.11.2012Seminar stiintific GEOS 22.11.2012 2323
Doua tipuri de servicii globale
1. Open Service:liber si deschisutilizatorilor fara plata directa• Acuratete pozitionare: 10 m
Accuratete timp: 20 ns• Acuratete viteza: 0.2 m/s
2. Serviciul autorizat : asigura utilizareade o mare incredere si siguranta chiar si in situatii complexe.
Doua tipuri de servicii regionale
1. Serviciul diferential pentru zone intinse (Wide area differential service):
• Acuratete pozitionare: 10 m
2. Serviciul de mesaje scurte (SMS)
Fazele dezvoltarii COMPASS/Beidou
-Pana in 2010 – acoperire in zona Asia-Pacific;-Pana in 2015 – acoperire globala
1. Stadiul sistemelor GNSS – COMPASS COMPASS
Seminar stiintific GEOS 22.11.2012Seminar stiintific GEOS 22.11.2012 2424
Sisteme GNSS complementare REGIONALE :WAAS (SUA), EGNOS (EU), MSAS (Japonia), GAGAN (India),
SDCM (Rusia
2. Stadiul sistemelor complementare GNSS – EGNOS
Seminar stiintific GEOS 22.11.2012Seminar stiintific GEOS 22.11.2012 2525
Satelitii EGNOS (GEO): INMARSAT AOR-E (15.5°W), ARTEMIS (21.3°E), INMARSAT IOR-W (25°E)
Zona de acoperirecu serviciiEGNOS
EGNOS -furnizeaza date complementare (DGPS) pentru zona Europei: corectiidiferentiale pentru satelitiiGPS (in prezent) siGALILEO+GPS (in viitor)
- bazat pe 3 sateliti GEO
- bazat pe 34 statii RIMS
EGNOS - sistem complementar regional european
2. Stadiul sistemelor complementare GNSS – EGNOS
Seminar stiintific GEOS 22.11.2012Seminar stiintific GEOS 22.11.2012 2626
- Acoperire “slaba” pentru Estul Europei
- Necesara o extindere a serviciilor EGNOS si prin statii la sol (RIMS)
- De exemplu, starea receptiei satelitilorEGNOS in Bucuresti: elevatie < 45 deg
SERVICIILE EGNOS
2. Stadiul sistemelor complementare GNSS – EGNOS
Open ServiceLansat in Octombrie 2009, disponibil oricarui utilizator fara plata, daca dispunede un receptor adecvat (cu capabilitate SBAS)Safety-of–life (SoL) ServiceLansat in Martie 2011 pentru aviatia civila, furnizand mesaje de alerta in maiputin de 6 secunde in cazul unei probleme a sistemului (GPS in prezent, Galileo in curand)Commercial ServiceToate informatiile colectate si generate de EGNOS sunt disponibile si printr-oretea la sol (EDAS), iar in cazul in care semnalele satelitare sunt blocate sauperturbate, informatiile pot fi inca accesate. Acest lucru este relevant mai ales in orasele aglomerate cu cladiri inalte care pot bloca semnalele satelitare.
Seminar stiintific GEOS 22.11.2012Seminar stiintific GEOS 22.11.2012 2727
2. Stadiul sistemelor complementare GNSS – EGNOS
Lansarea Open Service(2009)
Seminar stiintific GEOS 22.11.2012Seminar stiintific GEOS 22.11.2012 2828
2. Stadiul sistemelor complem. nationale – ROMPOS
Reteaua EUPOS ROMPOS – 2011 ROMPOS – 2012 (?)
Seminar stiintific GEOS 22.11.2012Seminar stiintific GEOS 22.11.2012 2929
2. Stadiul sist. complem. nationale – Trimble VRS Now
In cadrul Departamentului de
Geod. si Fotogram. au avut
loc testari ale serviciilor:
1. Zona Vrancea – iulie 2012
(practica studenti)
2. Zona UTCB – iunie 2012
(lucrari de licenta)
1. In zona Vrancea : teste comparative static / RTK (Trimble VRS Now vs. ROMPOS)
2. In zona UTCB : teste comparative static (+VRINEX) / RTK :
(Trimble VRS Now vs. ROMPOS vs. local RTK)
Echipamente utilizate: Trimble R4 – (GISCAD SRL Arad) – network RTK (GSM)
Leica System 900 (UTCB) – static / RTK single base (radio)
Topcon Hyper Pro GGD (UTCB) - static
Zone test
Seminar stiintific GEOS 22.11.2012Seminar stiintific GEOS 22.11.2012 3030
2. Stadiul sist. complem. nationale – Trimble VRS Now
Trimble R4
Trimble TSC2
pct. de control P126
TEST VRANCEA
– zona retea geodinamica
Iant = 0.500+0.300 = 0.800
Seminar stiintific GEOS 22.11.2012Seminar stiintific GEOS 22.11.2012 3131
2. Stadiul sist. complem. nationale – Trimble VRS Now
REZULTATE – TEST VRANCEA
– pct. de control P126
Seminar stiintific GEOS 22.11.2012Seminar stiintific GEOS 22.11.2012 3232
2. Stadiul sist. complem. nationale – Trimble VRS Now
Zona test UTCB
Pct. de control
Pcte. de control
Seminar stiintific GEOS 22.11.2012Seminar stiintific GEOS 22.11.2012 3333
2. Stadiul sist. complem. nationale – Trimble VRS Now
REZULTATE – TEST1 : ROMPOS vs. Trimble VRS Now
– pct. de control BUC2
Seminar stiintific GEOS 22.11.2012Seminar stiintific GEOS 22.11.2012 3434
2. Stadiul sist. complem. nationale – Trimble VRS Now
REZULTATE – TEST2 – RTK Leica vs. Trimble VRS Now
Seminar stiintific GEOS 22.11.2012Seminar stiintific GEOS 22.11.2012 3535
2. Stadiul sist. complem. nationale – Leica TGRef
Reteua GNSS si servicii Leica TGRef
• Firma Leica Geosystems a realizat in Europa si in alte zone, in ultimii ani, serviciiDGNSS/RTK avand la baza retele de statii GNSS permanente cunoscute sub numele
de „Leica SmartNet” [http://www.smartnet-eu.com/].• In Romania, Leica Geosytems reprezentata de TopGeocart SRL a stabilit o retea de
statii GNSS permanente denumita TGRef incluzand 8 statii si servicii DGNSS/RTK (single base), precum si date pentru postprocesare. Corectiile RTK sunt transmise in
format proprietar Leica [http://www.topgeocart.ro].
Seminar stiintific GEOS 22.11.2012Seminar stiintific GEOS 22.11.2012 3636
2. Alte retele de statii GNSS perm. in Romania
• Retea de statii GNSS permanente a INFP –Institutul National de Fizica Pamantului
– monitorizare / cercetari geodinamice
• Retea de statii GNSS permanente a GEOECOMAR
– monitorizare geodinamica / hazard in zona litoralului romanesc
????
????
Seminar stiintific GEOS 22.11.2012Seminar stiintific GEOS 22.11.2012 3737
Tiberiu Rus
Universitatea Tehnica de Cosntructii Bucuresti,Facultatea de GeodezieDepartmentul de Geoezie si FotogrammetrieB-dul Lacul Tei N3.124, Bucuresti, RomaniaTel.: +40-21-242.12.08 , Fax: +40-21.242.07.81 E-mail: [email protected]