Marcin Ryczywlski Szymn Wajda Główny Urząd Gedezji i Kartgrafii ul. Wspólna 2 00-926 Warszawa www.gugik.gv.pl, gugik@gugik.gv.pl
Plan prezentacji Pmiary w systemach GNSS serwisy systemu ASG-EUPOS Zagadnienia techniczne i prawne Statystyki systemu Pytania i dpwiedzi 2
Witryna www.asgeups.pl 3
Witryna www.asgeups.pl 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
pmiary w systemach GNSS 5
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
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
Źródł: www.kwma.de/en/gps/psitining.htm 8
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: www.kwma.de/en/gps/psitining.htm 9
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
V i V i mp = f(d)
Pprawki w frmacie RTCM Depesza NMEA
13
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
Serwer kmunikacyjny NMEA RTCM NTRIP GPServer GPSNet GPSNet (RTKnet) Serwery bliczeniwe
NMEA Natinal Marine Electrnics Assciatin Infrmacja przybliŝnej pzycji dbirnika $GPGGA,123519,4807.038,N,01131.000,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
Serwer kmunikacyjny NMEA RTCM NTRIP GPServer GPSNet GPSNet (RTKnet) Serwery bliczeniwe
Wybór serwisu RTCM 3.1 VRS RTCM 2.3 VRS RTCM 3.1 Net GPRS 91.198.76.2 prt 8080 muntpint RTCM 2.3 FKP KODGIS_Plnc KODGIS_Pludnie NAWGIS 18
NAWGEO VRS (RTCM 2.3; RTCM 3.1) ang. Virtual reference Statin Źródł: Trimble VRS Brchure
NAWGEO Net (RTCM 3.1) Źródł: na pdstawie http://leica.lyla.cm/rtk-net/max-imax.html
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
Ddatkwe błędy pmiarwe: słaba knstelacja satelitów PDOP wieldrŝnść sygnału - multipath zakłócenia elektrmagnetyczne Źródł: www.kwma.de/en/gps/psitining.htm
POZGEO
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
zagadnienia techniczne i prawne
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
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
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
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
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
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
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
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 1992. Przejście d układów jednznacznie matematycznie sprecyzwanych dbywa się pprzez parametry transfrmacyjne (Wytyczne G-1.10). Przejście d układów empirycznych np. 1965 musi być przeprwadzne pprzez ddatkwą transfrmację na punktach łącznych (min. 4 punkty) z zastswaniem pprawek psttransfrmacyjnych Hausbrandta 34
54 53 52 14 51 50 49 14 15 15 16 16 17 17 18 18 19 19 20 20 21 21 22 22 23 23 24 24 25 53 25 52 51 50 49 48 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
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
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
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
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
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
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 2000. 41
raprty
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
Infrmacje gólne Dane dtyczące dbirnika ruchmeg: Prducent i mdel dbirnika: Numer seryjny dbirnika: Prducent i mdel anteny: Numer seryjny anteny: Trimble R8 Mdel 2 4876651928 Trimble R8 Mdel 2 4876651928 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
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-80... 7 elipsidalne NIE NIE 45
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
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
********************************************************************************* ASG-EUPOS Serwis POZGEO wersja 1.61 ********************************************************************************* UśYTKOWNIK :gugik-a PLIK :POZGEO_TEST2.09 CZAS POBRANIA :2009-04-15 06:45:49 CZAS OBLICZEŃ :2009-04-15 06:46:48 RINEX - INFORMACJE Nazwa punktu : KUTN Numer punktu : Kutn Wersja RINEX : 2.10 Prgram : GPServer 2.70 3641 Instytucja : Rinex Merge Data : 05-Mar-09 07:31:05 Mdel anteny : TRM41249.00 TZGD Numer seryjny ant. : Typ_ABS_1 Wyskść anteny : 0 Pczątek bserwacji: 2009-3-5 1:0:0.0000 Tydzień GPS: 1521 sek. GPS: 349200.0000 Kniec bserwacji: 2009-3-5 1:29:59.0000 Tydzień GPS: 1521 sek. GPS: 350999.0000 ANTENA - INFORMACJE MODEL WYKORZYSTANY: TRM41249.00 TZGD Numer seryjny: Inf antena L1: DeltaE : 0.00014 DeltaN : 0.00090 DeltaUp : 0.05274 Inf antena L2: DeltaE : -0.00082 DeltaN : -0.00050 DeltaUp : 0.05946 Orbita RAPID dstępna 48
Lista satelitw w pliku RINEX G20 G2 G32 G12 G29 G14 G9 G5 G31 G30 G4 G24 WYKORZYSTANE STACJE REFERENCYJNE: Nazwa Odległść[m] KUTN 0.083 LODZ 50112.260 WLOC 52504.988 SOCH 59296.140 SIPC 72871.293 KONI 76598.570 WYNIKI OSTATECZNE: Współrzędne kartezjańskie X: 3693480.823 Y: 1298866.468 Z: 5018375.405 mx: 0.0185 my: 0.0142 mz: 0.0142 mp: 0.0273 Współrzędne gegraficzne B: 52 13' 33.75204'' L: 19 22' 29.88638'' H_el: 159.812 Układ 1992 X: 484509.434 Y: 525604.199 mx: 0.0088 my: 0.0073 mp: 0.0114 Układ 2000 strefa 2 X: 5788940.513 Y: 6593944.267 mx: 0.0088 my: 0.0073 mp: 0.0114 49
Układ 2000 strefa 3 X: 5789294.131 Y: 7388971.304 mx: 0.0088 my: 0.0073 mp: 0.0114 Układ 1965 strefa 1 X: 5646495.537 Y: 4520395.991 mx: 0.0313 my: 0.0309 mp: 0.0439 Układ UTM strefa 2 X: 5787424.045 Y: 4389007.170 mx: 0.0088 my: 0.0073 mp: 0.0114 WYZNACZONE WYSOKOŚCI PUNKTU: Wyskść elipsidalna: 159.8121 mh: 0.0248 Undulacja : 32.3139 Krnsztadt 86 : 127.4982 mh: 0.0290 50
statystyki uŝytkwania u systemu
Statystyki Rejestracja uŝytkwników 52
Statystyki Lgwania d systemu (serwisy czasu rzeczywisteg) 6 12 18 [h] 53
Statystyki Serwisy czasu rzeczywisteg: NAWGEO KODGIS NAWGIS 54
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
Statystyki Czas płączeń d serwisu NAWGEO 56
Statystyki Obliczenia w serwisie POZGEO 57
Statystyki Pliki bserwacyjne w serwisie POZGEO 58
Statystyki 59
Kntakt www.asgeups.pl/kntakt 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: biur.eups@gugik.gv.pl serwisy czasu rzeczywisteg NAWGEO, KODGIS, NAWGIS tel. (32) 353 06 93 tel. (22) 532 25 62 serwisy pst-prcessingu POZGEO, POZGEO D tel. (22) 532 25 63 sprawy administracyjne tel. (22) 661 83 69 60