Swipos über Internet. neue Kommunikationsmöglichkeiten von swipos

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1 Swipos über Bundesamt für Landestopografie Office fédéral de topographie Ufficio federale di topografia Uffizi federal da topografia neue Kommunikationsmöglichkeiten von swipos 04. Februar 2005, Simon Grünig

2 In welchen Zug wollen Sie einsteigen? Regio/Tourismusbahn Intercity GSM/CSD /GPRS Folie 2

3 Agenda Grundlagen Übertragung per NTRIP Realisierung für swipos Testmessungen Zusammenfassung/ Ausblick [1] O. Brem: VRS/RTK über : eine neue Option von swipos-gis/geo. Diplomarbeit 2004/03, FHBB Folie 3

4 Grundlagen Wieso braucht es einen Datalink? GPS Referenz-station Korrekturdaten (Format RTCM) GPS Satelliten Sender Datenlink (GSM, UKW, ) Korrekturen von Zentrale zum Benutzer schicken In Echtzeit, mit möglichst geringem Delay Verschiedene Kommunikationstechniken bieten sich an: - UKW - GSM/CSD - GPRS/ GPS Rover DGPS oder RTK Anwender Folie 4

5 Übertragung per Warum? + Globale Verbreitung des s + Sehr geringe Bandbreiten mit GPS + Abrechnung bei mobilen verbindungen (GPRS) nach Datenvolumen und nicht nach Zeit - > kostengünstig + Verbindung in einen Positionierungsdienst ist schneller + Übertragung sicherer aufgrund der verwendeten Protokolle (TCP/IP) - Delays bei sehr hohem Datenverkehr im Folie 5

6 Übertragung per Datenraten Datenvolumen pro Minute unterschiedlicher Daten Technologie [kbps] 3500 UKW GSM GPRS UMTS Anforderungen DGPS (RTCM 3.0) [kbps] < 1 Datenmenge pro Minute [kbyte] RTK (RTCM 3.0) 2 0 RTK (RTCM 3.0) Musik (MP3) Video (AVI) Folie 6

7 Übertragung per Kostenvergleich Kosteneinsparung bei GPRS um Faktor 5 verglichen mit GSM/CSD RTCM 3.0 ist der neue State of the art der GPS- Korrekturdatenübermittlung RTCM 3.0 ist um Faktor 2-3 komprimierter als seine Vorgänger Kostenvergleich CSD/RTCM 2.3, 3.0 orange Bundle GPRS orange advanced CSD sunrise business GPRS sunrise business pro CSD swisscom data basic 15M B GPRS swisscom data basic 5M B GPRS swisscom data basic 1M B GPRS swisscom business csd CHF CSD RTCM 2.3 RTCM 3.0 Folie 7

8 Übertragung per Wie? Client - Server Architektur auf der Basis von HTTP Client sendet Anfrage (request) und Server reagiert mit Antwort (response) Server enthält in unserm Fall GPS Datenströme Client ist GPS Benutzer, der die Daten abfragt Problem: Server schwer zu schützen und Überlastung in Folge vieler Anfragen Folie 8

9 NTRIP Systemarchitektur(1) NTRIP = Networked Tranport of RTCM via Protocol System besteht aus 3 Elementen: NTRIP Server (Client) NTRIP Client (Client) NTRIP Caster (Server) NTRIP Server und NTRIP Client sind als Clients implementiert, der NTRIP Caster ist als eigentlicher Server implementiert NTRIP Server wird gekapselt und ist viel besser geschützt Folie 9

10 NTRIP Systemarchitektur(2) PROVIDER GPS - Referenz NUTZER GPS - Rover COM NTRIP NTRIP COM File GPSNet TCP Server Caster Client TCP TCP/IP Splitter Datenverwaltung und Vervielfältigung Applikationsprotokoll HTTP Folie 10

11 NTRIP Systemarchitektur (3) Abgabe von RTCM aber auch andern Datenformaten Massenverbreitung möglich: Bis 100 Datenstöme (Ntrip Server) Bis 1000 Benutzer (Ntirp Client) Standardisiert innerhalb des RTCM Komitees im Herbst 2004 Entwickelt am BKG Frankfurt (Weber/Gebhard) Folie 11

12 NTRIP Source Table NTRIP - Clients (Benutzern) steht eine ständig aktualisierte Übersicht der verfügbaren Datenströme zur Verfügung Folie 12

13 NTRIP Ablauf NTRIP Client (Benutzer) verbindet sich mittels GPRS ins NTRIP - Client verbindet sich mit NTRIP Caster NTRIP - Caster sendet Source Table NTRIP Client wählt gewünschten Datenstrom aus und authentifiziert sich falls erforderlich NTRIP Caster sendet die gewünschten Daten Folie 13

14 Realisierung für swipos NTRIP Caster für swipos www3.swisstopo.ch:8080 Datenströme für swipos GIS/GEO erfordern Authentifizierung Datenstrom für swipos NAV erfordert keine Authentifizierung Nummern werden weiter angeboten (über GSM/CSD) Folie 14

15 Realisierung für swipos Datenströme für swipos Name Luzern VRS-LV95 VRS-LV03 Mountpoint (Source ID) swiposnav swiposgisgeo95 swiposgisgeo03 Zugangsserver www3.swisstopo.ch www3.swisstopo.ch www3.swisstopo.ch IP Adresse TCP Port Format NTRIP NTRIP NTRIP Benutztes RTCM Format Näherungsposition GGA String) (NMEA- Nicht erforderlich erforderlich erforderlich Bezugsrahmen LV95 LV95 LV03 Lösung DGPS RTK-fix RTK-fix Kosten Dienst Gratis 3000 CHF/ Jahr 3000 CHF/Jahr Kommunikationskosten < 2 Rappen/min 2-5 Rappen /min 2-5 Rappen /min NTRIP fähige Rover Trimble Geoexplorer CE Trimble 5700, 5800, R7, R8 Leica 1200 GPS Trimble 5700, 5800, R7 R8 Leica 1200 GPS Folie 15

16 Testmessungen LV95 Punkt Möhlin Punkt 17 km von AGNES FRIC und 18 km von FHBB entfernt Genauigkeiten liegen im Bereich der Erwartungen (7 mm Lage und 9 mm Höhe, 1 sigma, mittlere Initialisierungszeit 18 s) Kein signifikanter Unterschied zwischen GSM/CSD und GPRS in Genauigkeit, in der Initialisierungszeit klare Vorteile für GPRS da Verbindungsaufbau viel kürzer Vergleich CSD/GPRS Lage Vergleich CSD/GPRS Höhe Verbesserungen East [mm] Folie 16

17 Zusammenfassung/Ausblick Wir empfehlen, swipos in Zukunft dank der vielen Vorteile über im NTRIP Format zu nutzen Beide swipos Dienste sind seit Januar 2005 über verfügbar Vermesser /GIS Spezialisten in Zukunft permanent online. GPS Daten werden einfach mitgeschickt Danke für Ihre Aufmerksamkeit! Folie 17

18 Diskussion Folie 18