GNSS-Positionierung auf offener See

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Thomas Beutel
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1 FAMOS 2 nd Phase GNSS-Positionierung auf offener See Kerstin Binder, Gunter Liebsch, Axel Rülke Bundesamt für Kartographie und Geodäsie Frankfurt am Main und Leipzig

2 Gliederung 1. Positionierungskonzepte mit GNSS in Echtzeit: OSR und SSR 2. Rückblick FAMOS 2 nd Phase: Zeitplan FAMOS 2 nd Phase: Absender Titel Seite 2

3 GNSS: Fehlerhaushalt Satellit Bahnfehler Uhrfehler Signallaufzeitverzögerungen Atmosphäre Ionosphäre Troposphäre Antenne Empfänger Uhrfehler PCV Multipath Signallaufzeitverzögerungen Absender Titel Seite 3

4 Realtime-Positionierung mit GNSS Observation Space Representation OSR (z.b. SAPOS - RTK) Bestimmung der Auswirkungen der GNSS-Fehler auf die Beobachtungen Übertragung der Korrektionen zum Rover die Beobachtungen werden direkt korrigiert Nachteile des Ansatzes: Übertragung von Korrektionen für jede einzelne Beobachtung Es wird eine bidirektionale Satellitenkommunikation benötigt State Space Representation SSR Beschreibung der Fehlerkomponenten selbst, die auf eine Beobachtung wirken Übertragung der Fehlerkomponenten über TCP/IP Verbindungen: Satellitenbahnkorrektionen Satellitenuhrkorrektionen Systemparameters Atmosphärische Parameter (Ionosphäre, Troposphäre) Precise Point Positioning (PPP) Absender Titel Seite 4

FAMOS Odin 2 nd Phase: 2016-2018 Ziel: Pilotstudie zur

5 FAMOS Odin 2 nd Phase: Ziel: Pilotstudie zur GNSS-Echtzeitpositionierung auf See mit offenen Datenformaten Absender Titel Seite 5

Rückblick Beobachtungscaster Definition eines GNSS-Echtzeit- Referenznetzes um die Testregion der Ostsee Beiträge des GREF- Netzes, SAPOS und der

6 Rückblick Beobachtungscaster Definition eines GNSS-Echtzeit- Referenznetzes um die Testregion der Ostsee Beiträge des GREF- Netzes, SAPOS und der Vermessungsverwaltungen Schwedens, Finnlands, Dänemarks und ggf. weiterer). Installation eines Beobachtungscasters am BKG Absender Titel Seite 6

Rückblick Hardware Installation der Hardware an Bord des Vermessungsschiffes Deneb des BSH Datenkommunikation Beitrag Matthias Gröschel Analysehardware (PC zur

7 Rückblick Hardware Installation der Hardware an Bord des Vermessungsschiffes Deneb des BSH Datenkommunikation Beitrag Matthias Gröschel Analysehardware (PC zur Echtzeitdatenprozessierung) 4 verschiedene GNSS-Empfänger (Triumph, Leica, Javad) teilw. Empfang von SAPOSund SWEPOS-Korrekturen GNSS-Antenne NAX3G+C mit Robotorkalibrierung Absender Titel Seite 7

8 Rückblick Testkampagne 2016 Zielstellung & Ergebnisse Nutzung der SSR-Korrektionen des BKG für Echtzeitprozessierung an Bord Prozessierung mit der BNC-Software des BKG Abgabe der Positionsdaten u.a. als NMEA-Datenstrom Sicherung aller Daten für weitere Analysen im Postprocessing- Modus In küstennahen Gewässern vergleichende Positionierung mit OSR-Lösungen (z.b. SAPOS, SWEPOS) unter Nutzung von Mobilfunkkommunikation Bewertung der Genauigkeit und Zuverlässigkeit () Absender Titel Seite 8

9 Rückblick Testkampagne Ergebnisse Vergleich BNC - SAPOS Gesamte Fahrt SWEPOS-Messungen (Trimble NETR9) DGPS-Lösung SINGLE-Lösung Absender Titel Seite 9

10 Rückblick Testkampagne Ergebnisse Vergleich BNC - SAPOS Ost/Nord/Höhe: - BNC Lösung - SAPOS DGPS-Lösung Absender Titel Seite 10

11 Rückblick Testkampagne Ergebnisse Vergleich BNC - SWEPOS Gesamte Fahrt SWEPOS-Messungen (Trimble NETR9) FIXED-Lösung DGPS-Lösung SINGLE-Lösung Absender Titel Seite 11

12 Rückblick Testkampagne 2016: Vergleich BNC SWEPOS Lage: - SWEPOS wechselt von DGPS zu SINGLE - Differenz zu BNC: ~ 12 cm Ost/Nord/Höhe: - BNC konstant - SWEPOS liegt bei SINGLE ca. 1m tiefer Aber: BNC hat auch Probleme bei Abbruch der Verbindung! Absender Titel Seite 12

13 Rückblick Postprocessing Weitergehende Analysen in einer (simulierten) Echtzeitumgebung Vergleiche mit Ergebnissen einer wissenschaftlichen Auswertesoftware (z.b. Bernese GNSS Software, RTnet) () Absender Titel Seite 13

14 Zeitplan Durchführung weiterer Testkampagnen Erweiterung des regionalen Referenznetzes Verbesserte SSR-Korrekturen auf Basis des regionalen Referenznetzes um die Ostsee Berücksichtigung von Ionosphäre und Troposphäre Verbesserung der Genauigkeit von cm auf unter 10 cm in der Vertikalkomponente Implementierung neuer Entwicklungen aus dem Standardisierungsprozess im RTCM Verbesserung der Zuverlässigkeit (Internetverbindung) Weitere Hardwaretests Absender Titel Seite 14

15 Zeitplan Fortsetzung der Arbeiten von 2017 Optimierung der Zuverlässigkeit der Hard- und Software Vorbereitung zur Überführung in einen operationellen Service Absender Titel Seite 15

16 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Kontakt Bundesamt für Kartographie und Geodäsie Referat G2 Richard-Strauss-Allee Frankfurt Ansprechpartner Kerstin Binder Tel. +49 (0) Absender Titel Seite 16

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