Wprowadzenie do systemu ASG-EUPOS Poznań, 20 września 2010 r. Marcin Ryczywolski Specjalista w Departamencie Geodezji, Kartografii i Systemów Informacji Geograficznej

pomiary w systemach GNSS 2

Pomiary GNSS mogą służyć do pomiarów geodezyjnych przy spełnieniu pewnych warunków Dokładności pomiarów satelitarnych mogą się wahać od kilku milimetrów do kilku metrów Pomiary satelitarne można traktować jako nowe narzędzie w ramach dotychczasowych prac geodezyjnych System ASG-EUPOS to osnowa geodezyjna, na której są wykonywane ciągłe pomiary satelitarne 3

Wyznaczenie współrzędnych przestrzennych: Systemy GNSS segment poruszających się wokół Ziemi satelitów nawigacyjnych, nadających sygnały pomiarowe oraz informację o położeniu satelitów na orbitach Wyznaczenie współrzędnych przestrzennych: zadanie geometryczne pomiary statyczne pomiary RTK dokładność 10 m – 0.00000003 s Źródło: www.kowoma.de 4

czynniki ograniczające dokładność systemów GNSS: niedokładność zegarów satelitów niedokładność orbit satelitów nawigacyjnych propagacja sygnałów GNSS w atmosferze ziemskiej opóźnienie jonosferyczne opóźnienie troposferyczne zastosowanie pomiarów różnicowych pozwala na ograniczenie wyżej wymienionych czynników, zwiększając dokładność wyznaczanych współrzędnych 5

RTK – Real-Time Kinematic Vi Vi mp = f(d)

Sieć stacji referencyjnych ASG-EUPOS 68 stacji referencyjnych zawierających moduł GPS należących do ASG-EUPOS 8 stacji referencyjnych z modułem GPS/GLONASS 16 stacji stowarzyszonych z modułem GPS położonych na obszarze Polski, 6 stacji stowarzyszonych z modułem GPS/GLONASS 22 zagranicznych stacji referencyjnych położonych w strefie przygranicznej, działających w ramach systemu EUPOS, centra zarządzania w Warszawie i Katowicach 7

Dane korekcyjne w formacie RTCM Depesza NMEA

9

NMEA RTCM NTRIP National Marine Electronics Association Informacja o przybliżonej pozycji odbiornika $GPGGA,123519,4807.038,N,01131.000,E,1,08,0.9,545.4,M,46.9,M,,*47 RTCM Radio Technical Commision For Marine Services Zestaw informacji pozwalający na podniesienie dokładności pomiaru NTRIP Networked Transport of RTCM via Internet Protocol Internetowy protokół przesyłania poprawek w formacie RTCM 10

NTRIP caster Serwer komunikacyjny Serwery obliczeniowe NMEA 0000 000 0000 0110 000 0110 1001 010 1001 0010 111 0010 0100 010 0100 1111 000 1111 NTRIP caster RTCM Serwery obliczeniowe Archiwizacja danych

Wybór serwisu 91.198.76.2 port 8080 GPRS mountpoint NAWGEO_VRS_3_1 NAWGEO_NET_3_1 NAWGEO_FKP_2_3 - - - - - - - - - - - - - - - - - - KODGIS_Polnoc KODGIS_Poludnie NAWGIS Wybór serwisu 91.198.76.2 port 8080 GPRS mountpoint 12

NAWGEO – VRS (RTCM 2.3; RTCM 3.1) ang. Virtual reference Station Źródło: Trimble VRS Brochure

NAWGEO – Net (RTCM 3.1)

NAWGEO – FKP (RTCM 2.3) ger. Flächen-Korrektur-Parameter Źródło: „Development of Network-Based RTK-GPS Positioning System Using FKP Via a TV Broadcast in Japan” Hiromune Namie, Keiichi Nishikawa, Koji Sasano, Chunming Fan, and Akio Yasuda

Dodatkowe błędy pomiarowe: słaba konstelacja satelitów – PDOP wielodrożność sygnału - multipath zakłócenia elektromagnetyczne Źródło: www.kowoma.de

POZGEO

zagadnienia techniczne

Pomiary GNSS odbywają się w globalnym układzie odniesienia – obecnie IGS’05 (odpowiednik układu ITRF2005) – we współrzędnych kartezjańskich XYZ lub φλh. Pomiary w systemie ASG-EUPOS odbywają się w nawiązaniu do stacji referencyjnych, posiadających współrzędne w aktualnym geodezyjnym systemie odniesienia (ETRS). 19

Zagadnienia techniczne specyfika pomiarów GNSS Za pomocą formuł odwzorowawczych obliczane są współrzędne płaskie w układach 2000 i 1992. Przejście pomiędzy układami matematycznymi matematycznie sprecyzowanych odbywa się poprzez parametry transformacyjne (Wytyczne G-1.10). Przejście do układów „empirycznych” – np. 1965 – musi być przeprowadzone poprzez dodatkową transformację na punktach łącznych (poprawki posttransformacyjne Hausbrandta) 20

Zagadnienia techniczne specyfika pomiarów GNSS W systemie ASG-EUPOS wyznaczamy wysokości elipsoidalne. Aby przejść do wysokości normalnych należy uwzględnić wysokość quasigeoidy nad elipsoidą w mierzonym punkcie: Zastosowanie obowiązującego modelu quasigeoidy Transformację wysokościową na punktach łącznych (min. 4 repery) Zaleca się zastosowanie łączne tych dwóch metod w celu osiągnięcia najlepszego wpasowania wysokości pomierzonych w systemie ASG-EUPOS w system wysokości normalnych. 21

Zagadnienia techniczne specyfika pomiarów GNSS - inicjalizacja Rozpoczynając pomiar RTK (np. serwis NAWGEO) odbiornik ruchomy wykonuje tzw. inicjalizację, podczas której wyznacza swoją precyzyjną pozycję. Po inicjalizacji jest gotowy do pomiarów. Istnieje niewielkie prawdopodobieństwo wykonania przez odbiornik GNSS nieprawidłowej inicjalizacji. Skutkiem błędnej inicjalizacji odbiornika będzie przesunięcie wszystkich pomierzonych punktów o stały wektor, którego długość jest wielokrotnością długości fali w systemie satelitarnym (dla GPS to ok. 20 cm). Stąd zalecenie pomiaru na punkcie kontrolnym o znanych współrzędnych. 22

23

Centrum Zarządzające ASG-EUPOS Kontakt www.asgeupos.pl/kontakt Centrum Zarządzające ASG-EUPOS 00-926 Warszawa, ul. Wspólna 2 tel. (22) 661 83 69, (22) 661 80 27 fax (22) 628 32 06 e-mail: biuro.eupos@gugik.gov.pl serwisy czasu rzeczywistego NAWGEO, KODGIS, NAWGIS tel. (32) 353 06 93 tel. (22) 532 25 62 serwisy post-processingu POZGEO, POZGEO D tel. (22) 532 25 63 sprawy administracyjne tel. (22) 661 83 69 24