Marcin Ryczywolski Szymon Wajda. Główny Urząd Geodezji i Kartografii ul. Wspólna Warszawa gugik@gugik.gov.

Transkrypt

1 Marcin Ryczywlski Szymn Wajda Główny Urząd Gedezji i Kartgrafii ul. Wspólna Warszawa gugik@gugik.gv.pl

2 Plan prezentacji Pmiary w systemach GNSS serwisy systemu ASG-EUPOS Zagadnienia techniczne i prawne Statystyki systemu Pytania i dpwiedzi 2

3 Witryna 3

4 Witryna Opisy sys. GNSS, pmiarów RTK, transfrmacji współrzędnych Opisy serwisów systemu ASG-EUPOS Infrmacje stanie działania serwisów Dział d pbrania Publikacje Materiały prmcyjne i graficzne Narzędzia GNSS Instrukcje i specyfikacje Frum uŝytkwników systemu 4

5 pmiary w systemach GNSS 5

6 Pmiary GNSS mgą słuŝyć d pmiarów gedezyjnych przy spełnieniu pewnych warunków Dkładnści pmiarów satelitarnych mgą się wahać d kilku milimetrów d kilku metrów Pmiary satelitarne mŝna traktwać jak nwe narzędzie w ramach dtychczaswych prac gedezyjnych System ASG-EUPOS t snwa gedezyjna, na której są wyknywane ciągłe pmiary satelitarne 6

7 Systemy GNSS segment pruszających się wkół Ziemi satelitów nawigacyjnych, nadających sygnały pmiarwe raz infrmację płŝeniu satelitów na rbitach Wyznaczenie współrzędnych przestrzennych: zadanie gemetryczne 3 satelity nawigacyjne pmiary GNSS 4 satelity nawigacyjne pmiary RTK ang. Real Time Kinematic 5 satelitów nawigacyjnych 7

8 Źródł: 8

9 Pmiar dległści d 3 satelitów rzwiązuje gemetryczny prblem wyznaczenia pzycji. Ze względu na specyfikę pmiaru dległści w systemach GNSS gdzie wymagany jest pmiar czasu, zachdzi ptrzeba śledzenia ddatkweg 4 satelity. Układ 4 równań bserwacyjnych pzwala na wyznaczenie 4 niewiadmych: X, Y, Z, δt Źródł: 9

10 czynniki graniczające dkładnść systemów GNSS: niedkładnść zegarów satelitów błędy rbit satelitów nawigacyjnych prpagacja sygnałów GNSS w atmsferze ziemskiej późnienie jnsferyczne późnienie trpsferyczne zastswanie pmiarów róŝnicwych pzwala na graniczenie wyŝej wymieninych czynników, zwiększając dkładnść wyznaczanych współrzędnych 10

11 V i V i mp = f(d)

12 Pprawki w frmacie RTCM Depesza NMEA

13 13

14 Sieć stacji referencyjnych 68 stacji referencyjnych zawierających mduł GPS budwanych w ramach realizwaneg prjektu, 8 stacji zawierających mduł GPS/GLONASS budwanych w ramach realizwaneg prjektu, 16 istniejących stacji referencyjnych z mdułem GPS płŝnych na bszarze Plski, 6 istniejących stacji refer. z mdułem GPS/GLONASS płŝne na bszarze Plski, 20 zagranicznych stacji referencyjnych płŝnych w strefie przygranicznej, działających w ramach systemu EUPOS, 2 centra zarządzania w Warszawie i Katwicach 14

15 Serwer kmunikacyjny NMEA RTCM NTRIP GPServer GPSNet GPSNet (RTKnet) Serwery bliczeniwe

16 NMEA Natinal Marine Electrnics Assciatin Infrmacja przybliŝnej pzycji dbirnika $GPGGA,123519, ,N, ,E,1,08,0.9,545.4,M,46.9,M,,*47 RTCM Radi Technical Cmmisin Fr Marine Services Zestaw infrmacji pzwalający na pdniesienie dkładnści pmiaru NTRIP Netwrked Transprt f RTCM via Internet Prtcl Internetwy prtkół przesyłania pprawek w frmacie RTCM 16

17 Serwer kmunikacyjny NMEA RTCM NTRIP GPServer GPSNet GPSNet (RTKnet) Serwery bliczeniwe

18 Wybór serwisu RTCM 3.1 VRS RTCM 2.3 VRS RTCM 3.1 Net GPRS prt 8080 muntpint RTCM 2.3 FKP KODGIS_Plnc KODGIS_Pludnie NAWGIS 18

19 NAWGEO VRS (RTCM 2.3; RTCM 3.1) ang. Virtual reference Statin Źródł: Trimble VRS Brchure

20 NAWGEO Net (RTCM 3.1) Źródł: na pdstawie

21 NAWGEO FKP (RTCM 2.3) ger. Flächen-Krrektur-Parameter Źródł: Develpment f Netwrk-Based RTK-GPS Psitining System Using FKP Via a TV Bradcast in Japan Hirmune Namie, Keiichi Nishikawa, Kji Sasan, Chunming Fan, and Aki Yasuda

22 Ddatkwe błędy pmiarwe: słaba knstelacja satelitów PDOP wieldrŝnść sygnału - multipath zakłócenia elektrmagnetyczne Źródł:

23 POZGEO

24 Obliczenia w serwisie POZGEO wyknywane są dla danych bserwacyjnych zapisanych w frmacie RINEX (Receiver Independent Exchange Frmat) Plik RINEX w części nagłówkwej pwinien zawierać następujące pla: RINEX VERSION / TYPE PGM / RUN BY / DATE MARKER NAME OBSERVER / AGENCY REC # / TYPE / VERS ANT # / TYPE APPROX POSITION XYZ ANTENNA: DELTA H/E/N WAVELENGHT FACT L1/2 # / TYPES OF OBSERV INTERVAL (wpis pcjnalny, zaleca się jeg stswanie) TIME OF FIRST OBS TIME OF LAST OBS (wpis pcjnalny, zaleca się jeg stswanie) END OF HEADER

25

26 zagadnienia techniczne i prawne

27 Obwiązuj zujące przepisy prawne Ustawa z dnia 17 maja 1989 r. Praw gedezyjne i kartgraficzne (Dz. U. z 2005 r. nr 240, pz. 2027, z późn. zm.): art. 2 pkt. 4 Osnwy gedezyjne - rzumie się przez t usystematyzwany zbiór punktów gedezyjnych, dla których kreśln matematycznie ich wzajemne płŝenie i dkładnść usytuwania. art. 3 pkt. 1 Pdstawę d wyknywania prac gedezyjnych i kartgraficznych stanwią snwy gedezyjne pracwane w państwwym systemie dniesień przestrzennych. 27

28 Obwiązuj zujące przepisy prawne Instrukcja Techniczna O-1 3 ust. 9 Stswanie metd, narzędzi i materiałów nie przewidzianych instrukcjami technicznymi jest dpuszczalne, a metd będących wynikiem pstępu techniczneg jest zalecane, pd warunkiem zachwania wymaganych przez instrukcje dkładnści pracwań wynikwych. 28

29 Obwiązuj zujące przepisy prawne Instrukcja Techniczna G-4 28 ust. 2 Jeśli narzędzie pmiarwe wyknuje bezpśredni pdczas pmiaru bliczenie współrzędnych x, y i (lub) wyskści H bserwwanych punktów w parciu dane stanwiska i celów nawiązania (rientacji) raz pzwala na ich zapis i przekazanie plikiem tekstwym, t wydruki tych plików, pprzedzne wskazówkami bjaśniającymi spsób kdwania i klejnść danych, pdpisane na kaŝdej karcie przez wyknawcę pmiarów, uznaje się za dkumenty pmiarwe, pd warunkiem wyknania niezaleŝnej kntrli pmiaru. 29

30 Prjekty przepisów w prawnych Rzprządzenie Rady Ministrów w sprawie państwweg systemu dniesień przestrzennych. Załącznik nr 1 pkt. 5 Przenszenie na bszar Plski gedezyjneg układu dniesienia ETRF89 dbywa się pprzez sieć stacji referencyjnych systemu ASG-EUPOS i punktów pdstawwej snwy gedezyjnej EUREF-POL i POLREF za pśrednictwem bserwacji satelitarnych GNSS (Glbal Navigatin Satellite Systems). 30

31 Prjekty przepisów w prawnych Ustawa infrastrukturze infrmacji przestrzennej raz nwe standardy techniczne dtyczące m.in.: Osnów gedezyjnych, grawimetrycznych i magnetycznych raz baz danych tych snów, Mapy zasadniczej i pmiarów sytuacyjn-wyskściwych, Tpgraficzna Baza Danych. 31

32 Prjekty przepisów w prawnych Rzprządzenie Ministra Spraw Wewnętrznych i Administracji w sprawie snów gedezyjnych, grawimetrycznych i magnetycznych. Załącznik nr 1 Pkt. 4- Pzimą pdstawwą snwę fundamentalną twrzą punkty sieci EUREF-POL, punkty główne krajwej sieci EUVN, stacje pernamentne systemu ASG-EUPOS, które naleŝą d sieci stacji EPN raz punkty Plskiej Sieci Gedynamicznej Pkt. 5- Pdstawwą pzimą snwę 1 klasy twrzą punkty sieci POLREF, punkty krajweg rzwinięcia sieci EUVN, stacje referencyjne systemu ASG-EUPOS raz punkty sieci astrnmiczn-gedezyjnej SAG i sieci wypełniającej SW 32

33 Prjekty przepisów w prawnych Wytyczne techniczne G-1.12 Pmiary satelitarne parte na systemie precyzyjneg pzycjnwania ASG-EUPOS Określenie dkładnści pszczególnych serwisów systemu ASG-EUPOS Zalecenia d wyknywania pmiarów satelitarnych róŝnymi technikami Zalecane warunki wyknywania pmiarów satelitarne w rzbiciu na pszczególne serwisy systemu ASG-EUPOS. Wzór / prpzycja raprtu z pmiaru RTK 33

34 Zagadnienia techniczne specyfika pmiarów w GNSS Pmiary GNSS dbywają się w glbalnym układzie dniesienia becnie IGS 05 (dpwiednik układu ITRF2005) we współrzędnych kartezjańskich XYZ lub φλh. Pmiary w systemie ASG-EUPOS dbywają się w nawiązaniu d stacji referencyjnych, psiadających współrzędne w aktualnym gedezyjnym systemie dniesienia (ETRS). Za pmcą frmuł dwzrwawczych bliczane są współrzędne płaskie w układach 2000 i Przejście d układów jednznacznie matematycznie sprecyzwanych dbywa się pprzez parametry transfrmacyjne (Wytyczne G-1.10). Przejście d układów empirycznych np musi być przeprwadzne pprzez ddatkwą transfrmację na punktach łącznych (min. 4 punkty) z zastswaniem pprawek psttransfrmacyjnych Hausbrandta 34

35 Zagadnienia techniczne specyfika pmiarów w GNSS W systemie ASG-EUPOS wyznaczamy wyskści elipsidalne. Aby przejść d wyskści nrmalnych naleŝy uwzględnić wyskść quasigeidy nad elipsidą w mierznym punkcie: Zastswanie bwiązująceg mdelu quasigeidy Transfrmację wyskściwą na punktach łącznych (min. 4 repery) Zaleca się zastswanie łączne tych dwóch metd w celu siągnięcia najlepszeg wpaswania wyskści pmierznych w systemie ASG- EUPOS w system wyskści nrmalnych. 35

36 Zagadnienia techniczne specyfika pmiarów w GNSS - inicjalizacja Rzpczynając pmiar RTK (np. serwis NAWGEO) dbirnik ruchmy wyknuje tzw. inicjalizację, pdczas której wyznacza swją precyzyjną pzycję. P inicjalizacji jest gtwy d pmiarów. Istnieje niewielkie prawdpdbieństw wyknania przez dbirnik GNSS nieprawidłwej inicjalizacji. Skutkiem błędnej inicjalizacji dbirnika będzie przesunięcie wszystkich pmierznych punktów stały wektr, któreg długść jest wielkrtnścią długści fali w systemie satelitarnym (dla GPS t k. 20 cm). Stąd w prjekcie Wytycznych technicznych G-1.12 zalecenie pmiaru na punkcie kntrlnym znanych współrzędnych. 36

37 Obwiązuj zujące przepisy prawne Instrukcja Techniczna G-4 28 ust. 2 Jeśli narzędzie pmiarwe wyknuje bezpśredni pdczas pmiaru bliczenie współrzędnych x, y i (lub) wyskści H bserwwanych punktów w parciu dane stanwiska i celów nawiązania (rientacji) raz pzwala na ich zapis i przekazanie plikiem tekstwym, t wydruki tych plików, pprzedzne wskazówkami bjaśniającymi spsób kdwania i klejnść danych, pdpisane na kaŝdej karcie przez wyknawcę pmiarów, uznaje się za dkumenty pmiarwe, pd warunkiem wyknania niezaleŝnej kntrli pmiaru. 37

38 Zagadnienia techniczne specyfika pmiarów w GNSS - inicjalizacja Spełniając wymóg niezaleŝnej kntrli (zgdnie z Instrukcją Techniczną G-4) znalazł się zapis w Wytycznych technicznych G-1.12: 6. W przypadku pmiarów punktów granicznych, punktów snwy pmiarwej lub innych, trzymane wartści pwinny być sprawdzne za pmcą drugieg, niezaleŝneg pmiaru wyknaneg metdą RTK, metdą klasyczną (plignwą lub wcięć) lub inną. 7. W metdzie RTK, pprzez drugie niezaleŝne wyznaczenie naleŝy rzumieć: 1) pmiar wyknany przy pwtórnej inicjalizacji dbirnika, 2) pmiar wyknany innym zestawem pmiarwym, 3) pmiar i pracwanie bserwacji w trybie pstprcessingu. 38

39 Zastswania serwisów w ASG-EUPOS Serwis pmiaru w czasie rzeczywistym NAWGEO, umŝliwia zakładanie snów sytuacyjn-wyskściwych, raz wyknywanie bezpśrednich pmiarów sytuacyjnwyskściwych w standardzie snwy pmiarwej, w tym równieŝ dla wyznaczeń, dla których wymagane są wyŝsze dkładnści lkalne. Odbywa się t w bezpśrednim nawiązaniu d punktów snwy pdstawwej bez kniecznści włączania punktów snwy szczegółwej. 39

40 Zastswania serwisów w ASG-EUPOS Zastswanie serwisu POZGEO pzwala becnie na zakładanie snów pmiarwych raz wyknywanie pmiarów sytuacyjnych i wyskściwych w standardzie, c najmniej snwy pmiarwej. P wyznaczeniu wyskści nrmalnych punktów ASG- EUPOS będzie mŝna pprzez ten serwis równieŝ wyznaczać wyskści nrmalne przy zastswaniu mdelu quasigeidy. Wyznaczanie punktów pzimej szczegółwej snwy mŝe być realizwane w systemie ASG-EUPOS takŝe z wykrzystaniem serwisu POZGEO D i uŝyciu prgramwania firmweg. 40

41 Zastswania serwisów w ASG-EUPOS Kntrla zasbu gedezyjneg i kartgraficzneg Serwisy pst-prcessingu POZGEO i POZGEO D mgą być wykrzystywane d kntrli katalgwych współrzędnych snów szczegółwych pzimych II i III klasy. Serwis NAWGEO mŝe być wykrzystywany d kntrlwania współrzędnych punktów snwy gedezyjnej pzimej III klasy, głównie jednak d weryfikacji i zakładania snwy pmiarwej raz punktów granicznych. PwyŜsze serwisy mgą być takŝe wykrzystane d weryfikacji pprawnści przeliczenia zasbu z układu 65 d układu

42 raprty

43 Raprt pwinien być mŝliwy d wygenerwania z kaŝdeg mdelu dbirnika becneg na rynku RóŜne definicje dkładnści pmierzneg punktu Główne infrmacje jakie pwinien zawierać raprt RTK: Układ współrzędnych wraz z parametrami Rdzaj wykrzystanej pprawki RTK Współrzędne fizycznej lub wirtualnej stacji referencyjnej Ptwierdzenie, Ŝe inicjalizacja dbirnika zstała pmyślnie przeprwadzna Pmiar kntrlny sprawdzający inicjalizację na punkcie znanych współrzędnych Współrzędne punktów pmierzne w lkalnym układzie współrzędnych 43

44 Infrmacje gólne Dane dtyczące dbirnika ruchmeg: Prducent i mdel dbirnika: Numer seryjny dbirnika: Prducent i mdel anteny: Numer seryjny anteny: Trimble R8 Mdel Trimble R8 Mdel Nazwa uŝytkwnika dstępweg d systemu ASG-EUPOS: Typ wykrzystanych pprawek: Zapis surwych bserwacji: Wykrzystywany strumień pprawek systemu ASG-EUPOS: e325 RTK sieciwe RTK pj. stacja DGPS TAK NIE NAWGEO_RTCM_3_1_VRS 44

45 Infrmacje dtyczące pmiaru: Układ współrzędnych: Mdel elipsidy: Parametry elipsidy: półś, spłaszczenie Rdzaj dwzrwania: Parametry: (płudnik centralny, współczynnik skali, itp.) Strefa dwzrwawcza: Typ wyskści: Geida: Transfrmacja lkalna: nrmalne TAK (mdel ) TAK PUWG 2000 GRS elipsidalne NIE NIE 45

46 Pmiary sytuacyjn-wyskściwe: Data pmiaru: Miejsce: Wyknawca: Stacja referencyjna (główna): Współrzędne stacji z RTCM: X= Y= Z= Pmiar kntrlny k t n X Y Z x y h e sat PDOP RMS 2D RMS 1D k t n X Y Z x y h e sat PDOP RMS 2D RMS 1D Pmiar punktów id t n X Y Z x y h e sat PDOP RMS 2D RMS 1D k punkt kntrlny pmierzny za pmcą pmiarów GNSS k punkt kntrlny k pmierzny za pmcą pmiarów GNSS przy pnwnej inicjalizacji dbirnika t czas rzpczęcia pmiaru punktu n typ rzwiązania nieznacznści: fixed, phase, RTK/flat/DGPS/SPP X, Y, Z przyrsty współrzędnych kartezjańskich w układzie WGS84 x, y współrzędne w lkalnym układzie współrzędnych h wyskść nrmalna lub elipsidalna e liczba epk pmierznych na punkcie sat - liczba śledznych satelitów, na pdstawie których zstała wyznaczna pzycja PDOP - parametr rzmieszczenia gemetryczneg satelitów (tzw. rzmycie precyzji) RMS 2D (Rt Mean Square) dch. stand. dla 2 współrzędnych płaskich 1σ (pzim ufnści 67%) w milimetrach lub w milicyklach RMS 1D dch. stand. dla wyskści 1σ (pzim ufnści 68%) w milimetrach lub w milicyklach 46

47 Transfrmacja lkalna: W przypadku wyknywania transfrmacji lkalnej pprzez punkty dstswania naleŝy dłączyć raprt zawierający m. in.: współrzędne punktów dstswania i transfrmwanych w układzie pierwtnym współrzędne punktów dstswania i transfrmwanych w układzie wtórnym dchyłki na pszczególnych punktach dstswania typ transfrmacji wyliczne parametry transfrmacji infrmację zastswanych krektach pst-transfrmacyjnych Hausbrandta Transfrmację wyskściwą wyknujemy niezaleŝnie d transfrmacji pzimej. 47

48 ********************************************************************************* ASG-EUPOS Serwis POZGEO wersja 1.61 ********************************************************************************* UśYTKOWNIK :gugik-a PLIK :POZGEO_TEST2.09 CZAS POBRANIA : :45:49 CZAS OBLICZEŃ : :46:48 RINEX - INFORMACJE Nazwa punktu : KUTN Numer punktu : Kutn Wersja RINEX : 2.10 Prgram : GPServer Instytucja : Rinex Merge Data : 05-Mar-09 07:31:05 Mdel anteny : TRM TZGD Numer seryjny ant. : Typ_ABS_1 Wyskść anteny : 0 Pczątek bserwacji: :0: Tydzień GPS: 1521 sek. GPS: Kniec bserwacji: :29: Tydzień GPS: 1521 sek. GPS: ANTENA - INFORMACJE MODEL WYKORZYSTANY: TRM TZGD Numer seryjny: Inf antena L1: DeltaE : DeltaN : DeltaUp : Inf antena L2: DeltaE : DeltaN : DeltaUp : Orbita RAPID dstępna 48

49 Lista satelitw w pliku RINEX G20 G2 G32 G12 G29 G14 G9 G5 G31 G30 G4 G24 WYKORZYSTANE STACJE REFERENCYJNE: Nazwa Odległść[m] KUTN LODZ WLOC SOCH SIPC KONI WYNIKI OSTATECZNE: Współrzędne kartezjańskie X: Y: Z: mx: my: mz: mp: Współrzędne gegraficzne B: 52 13' '' L: 19 22' '' H_el: Układ 1992 X: Y: mx: my: mp: Układ 2000 strefa 2 X: Y: mx: my: mp:

50 Układ 2000 strefa 3 X: Y: mx: my: mp: Układ 1965 strefa 1 X: Y: mx: my: mp: Układ UTM strefa 2 X: Y: mx: my: mp: WYZNACZONE WYSOKOŚCI PUNKTU: Wyskść elipsidalna: mh: Undulacja : Krnsztadt 86 : mh:

51 statystyki uŝytkwania u systemu

52 Statystyki Rejestracja uŝytkwników 52

53 Statystyki Lgwania d systemu (serwisy czasu rzeczywisteg) [h] 53

54 Statystyki Serwisy czasu rzeczywisteg: NAWGEO KODGIS NAWGIS 54

55 Statystyki Frmaty pprawek serwisu NAWGEO: VRS Virtual Reference Statin 72% MAC (Net) Master Auxiliary Cncept 14% FKP 2.3 Flachen crrecteur parameter 2% RTCM pj. st. 12% 55

56 Statystyki Czas płączeń d serwisu NAWGEO 56

57 Statystyki Obliczenia w serwisie POZGEO 57

58 Statystyki Pliki bserwacyjne w serwisie POZGEO 58

59 Statystyki 59

60 Kntakt Centrum Zarządzające ASG-EUPOS Warszawa, ul. Wspólna 2 tel. (22) , (22) fax (22) biur.eups@gugik.gv.pl serwisy czasu rzeczywisteg NAWGEO, KODGIS, NAWGIS tel. (32) tel. (22) serwisy pst-prcessingu POZGEO, POZGEO D tel. (22) sprawy administracyjne tel. (22)