Aktuelle Trends in der satellitengestützten Positionierung

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1 GEOMATIK News 2014 Aktuelle Trends in der satellitengestützten Positionierung B. Richter, Business Director GNSS Leica Geosystems AG, Schweiz 12. November 2014

2 Inhalt 1. GPS Modernisierung 2. GLONASS Modernisierung 3. Galileo Probleme 4. BeiDou Modernisierung 5. QZSS 6. L-Band Service L-band services

3 GPS Modernisierung Im Westen nichts Neues Block IIA Block IIR Block IIR-M Block IIF Block III Existierende und zukünftige GPS Signale ( ) Signal L1 C/A L1 P(Y) L1C L2 P(Y) L2C L5 GPS IIA/IIR GPS IIR-M GPS IIF GPS III Verfügbar für 12 GPS Satelliten* Nutzen Stärkstes Signal Stärker als L2P Starkes Signal, längere Basislinien *12 Satelliten ist die Minimale Anzahl an Signalen um für RTK effektiv nutzbar zu sein

4 GLONASS Modernisierung Versprochen ist versprochen GLONASS K1 GLONASS M Existierende und zukünftige GLONASS Signale ( ) Frequency Division Multiple Access (FDMA) Code Division Multiple Access (CDMA) Signal L1 L2 L3 L1 L2 L5 GLONASS M * GLONASS K1 GLONASS K2 GLONASS KM 12 Satelliten bis >2020 Nutzen Längere Basislinien Kein GLONASS Bias Längere Basislinien * GLONASS M Satelliten seit 2014 mit dem L3 Signal.

5 Galileo Modernisierung Die Spätzünder

6 Galileo Modernisierung Die Spätzünder Galileo satellite IOV constellation FOC constellation Existierende und zukünftige Galileo Signale ( ) Galileo Konstellation IOV IOC FOC Insgesamt Anzahl Satelliten (3) Im Moment In-Orbit Validation (IOV) Phase Initial Operational Capability (IOC) bis 2015, 6 Satelliten sollten in 2014 gelauncht werden Full Operational Capability (FOC) bis 2020

7 BeiDou Modernisierung Shanghai Surprise GEO Satellit MEO Satellit Regionales System Globales System Existierende und zukünftige BeiDou Signale ( ) BeiDou Satelliten GEO IGSO MEO Höhe (km) Regionales System Globales System Insgesamt (2014) 14 Regionales System ist voll operativ seit Globales System ab 2020

8 BeiDou Modernisierung Shanghai Surprise Satellit Name GEO G1 G5 GEO IGSO I1 I5 MEO IGSO MEO M3 M6 Bahnkurven der BeiDou Satelliten (Montenbruck et al., 2013) GEO Satelliten: über Indischen und Pazifischen Ozean IGSO Satelliten: symmetrische 8er MEO Satelliten: ähnliche Bahnkurven wie GPS Satelliten

9 Systemvergleich Tests in China GPS L1 L2 L5 GLO L1 L2 B1 B2 BDS

10 Systemvergleich Genauigkeits-Vergleich #Verwendete Satelliten RTK fixed GPS GLO BDS GGB GGB: GPS + GLO + BDS 3D Positionsfehler in m (RTK fixed) GPS GLO BDS GGB Mean Med Stdev

11 Systemvergleich Time to fix (TTF) RTK fixed Durchschnittliche Fixierungs-Zeiten Wald (3h) Frei (24h) GPS GLO BDS GGB GGB: GPS + GLO + BDS

12 QZSS Modernisierung Change-Up QZSS Satellit Satellitenbahn Satellitenbahn Existierende und zukünftige QZSS Satelliten ( ) Heute 2017 Zukunft Anzahl Satelliten Satellite-Based Augmentation System (SBAS), kein Navigationssystem Ein Satellit ist immer nahe am Zenit mit einer Elevation 70. Bahnkurven sind assymetrische 8er, aufgrund der starken Neigung und der elliptischen Form der Bahnkurve. Einziges System mit cm/dm Fähigkeit ohne zusätzliche Korrekturen

13 QZSS Modernisierung Change-Up QZSS Satellit Satellitenbahn Satellitenbahn Existierende und zukünftige QZSS Signale ( ) Signale L1 C/A L1C L1 SAIF L2C L5 L6 / LEX QZSS GPS III Galileo LEX: L-band Experiment SAIF: Sub-meter class Augmentation with Integrity Function

14 L-Band Service CM ohne Korrektursignal? Zugrundeliegendes Prinzip: Verbesserte Bahndaten und Satellitenuhren werden über L-Band Signale übertragen. Kein terrestrisches Korrektursignal. Services: SmartLink (Leica) überbrückt Ausfall des Korrektursignals bis zu 10 Minuten. xfill (Trimble) überbrückt Ausfall des Korrektursignals bis zu 5 Minuten (standard). Terrastar: PPP Service (max 5-10cm), lange Konvergierungs-Zeiten CenterPoint RTX: PPP Service (max 5-10cm), lange Konvergierungs-Zeiten Omnistar, Starfire 14

15 Aktuelle Trends in GNSS Zusammenfassung Dynamisches Geschäftsumfeld, das permanenten Änderungen unterworfen ist Beim Empfängerkauf ist es wichtig, wertbeständige Instrumente zu kaufen Mehr dazu am Nachmittag BeiDou ist ein schnell wachsendes, hoch genaues Navigations- System QZSS ist das einzige Navigations-System das cm Genauigkeit liefern wird, ohne terrestrische Korrekturdaten Für Vermessung werden die nächsten Jahre L-Band Systeme komplementär genutzt werden Nicht als Ersatz zu Referenzstations-Netzwerken 15