BUDOWA MODUŁÓW WSPOMAGANIA SERWISÓW CZASU RZECZYWISTEGO SYSTEMU ASG-EUPOS Projekt rozwojowy MNiSW nr NR09-0010-10/2010 Moduły ultraszybkiego pozycjonowania GNSS Paweł Wielgosz Jacek Paziewski Katarzyna Stępniak Katedra Astronomii i Geodynamiki Uniwersytet Warmińsko Mazurski w Olsztynie Satelitarne metody pozycjonowania we współczesnej geodezji i nawigacji 2 4 czerwca 2011 Wrocław
Plan prezentacji 1. Wprowadzenie 2. Zespól badawczy 3. Główne cechy modułów ultraszybkiego pozycjonowania 4. Zasilanie nowych modułów produktami ASG+ 5. Przewidywana funkcjonalność 6. Model matematyczny 7. Pierwsze wyniki 8. Podsumowanie
Wprowadzenie Serwis POZGEO systemu ASG-EUPOS stan obecny dostęp poprzez stronę www obserwacje kodowe i fazowe jedno i dwuczęstotliwościowe (RINEX) zalecana długość sesji obserwacyjnej 40 minut Wyznaczenie współrzędnych stacji użytkownika na postawie rozwiązania 6 niezależnych wektorów do najbliższych stacji referencyjnych ASG-EUPOS W wyniku realizacji projektu ASG+ powstaną nowe serwisy POZGEO-2 pozwalający na wyznaczenia pozycji na podstawie sesji obserwacyjnej o długości 5 minut. NAWGEO-P pozwalający na opracowanie danych kinematycznych w trybie postprocessingu.
Zespół badawczy UWM w Olsztynie dr inż. Paweł Wielgosz mgr inż. Jacek Paziewski mgr inż. Katarzyna Stępniak dr inż. Rafał Sieradzki Współpraca: UP Wrocław WAT dr hab. inż. Jarosław Bosy, prof. UP dr inż. Jan Kapłon dr inż. Witold Rohm dr hab. inż. Mariusz Figurski, prof. UP mgr inż. Jan Sierny mgr inż. Andrzej Araszkiewicz
Główne cechy modułów ultraszybkiego pozycjonowania Oprogramowanie modułów będzie bazowało na opracowaniu na podwójnie zróżnicowanych obserwacjach fazowych i kodowych precyzyjne pozycjonowanie względne. Opracowanie obserwacji satelitarnych będzie prowadzone w trybie pozycjonowania sieciowego wykorzystując najbliższe stacje referencyjne systemu ASG-EUPOS. W procesie estymacji parametrów modelu matematycznego będą brane pod uwagę matematyczne korelacje występujące pomiędzy obserwacjami (ze względu na różnicowanie obserwacji i tworzenie wektorów pomiędzy stacjami). Do rozwiązania nieoznaczoności zostanie wykorzystana metoda LAMBDA. Do estymacji parametrów modelu zostanie wykorzystana sekwencyjna metoda najmniejszych kwadratów z warunkami wiążącymi parametry. Moduły ultraszybkiego pozycjonowania będą wykorzystywały informacje o opóźnieniu jonosferycznym oraz troposferycznym dostarczane z pozostałych modułów realizowanego projektu ASG+.
Zasilanie modułów ultraszybkiego pozycjonowania produktami ASG+ Moduł monitorowania, modelowania i predykcji stanu jonosfery z wysoką rozdzielczością czasowo-przestrzenną (UWM Olsztyn) Moduł monitorowania, modelowania i predykcji stanu troposfery z wysoką rozdzielczością czasowo-przestrzenną (UP Wrocław) Poprawki jonosferyczne Poprawki troposferyczne Obserwacje ze stacji sieci ASG-EUPOS Produkty IGS POZGEO-2/NAWGEO-P Serwisy modułów ultraszybkiego pozycjonowania GNSS (UWM Olsztyn) Pozycja użytkownika obliczona w trybie postprocessingu Obserwacje użytkownika
Przewidywana funkcjonalność modułów ultraszybkiego pozycjonowania Serwis POZGEO-2: obserwacje L1&L2 (&L5/E5): obserwacje GPS i Galileo rozwiązanie sieciowe (do 3 najbliższych stacji referencyjnych) opracowanie wektorów o długości ~ 100 km wymagana minimalna długość sesji obserwacyjnej: 5 minut zalecany interwał zapisu obserwacji 10 sekund dokładność pozycji horyzontalnej ~ 2 cm Serwis NAWGEO-P: obserwacje L1&L2 (&L5/E5): obserwacje GPS i Galileo rozwiązanie sieciowe, do 3 najbliższych stacji referencyjnych opracowanie wektorów o długości ~ 100 km wymagana minimalna długość sesji obserwacyjnej: 5-10 minut dokładność pozycji horyzontalnej ~ 3 cm
Model matematyczny i, j kl kl n, ij, P n, ij N kl ij T i, j k i 1, 2, N kl, kl kl 1, ij 2, ij 1, 2 - indeksy satelitów - indeksy stacji - DD obserwacje fazowe i kodowe na częstotliwości n - DD odległość geometryczna - zenitalne opóźnienie troposferyczne (TZD) - troposferyczna funkcja odwzorowująca (mapująca) - DD opóźnienie jonosferyczne - długości fali na częstotliwościach L1 i L2 - nieoznaczoności L1 i L2 - częstotliwości L1 i L2
dn [m] dh [m] Wstępne wyniki opracowania obserwacji w trybie ultraszybkiego pozycjonowania GPS 0.1 0.08 0.06 0.04 0.02 mean residual: dn =0.001 m de =-0.004 m STD N = 0.013 m STD E = 0.008 m 0-0.02-0.04-0.06-0.08-0.1-0.1-0.08-0.06-0.04-0.02 0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.1 de [m] 0.25 0.2 0.15 0.1 0.05 0-0.05-0.1-0.15-0.2-0.25 mean residual: dh =0.016 m STD H = 0.021 m 20 40 60 80 100 120 140 session no Stacja wyznaczana KRAW, stacje referencyjne LELO, ZYWI, NWTG sieci ASG-EUPOS Długości wektorów od 65 km do 72 km Utworzono 144 sesje obserwacyjne GPS o długości 10 minut Data obserwacji: 24 godziny dnia 24 stycznia 2009 r.
Podsumowanie Nowe możliwości budowanych serwisów ASG+ Skrócenie sesji do 5 minut Poprawa dokładności Opracowanie obserwacji kinematycznych Wykorzystanie nowych sygnałów GPS (L5) Wykorzystanie obserwacji systemu Galileo