GNSS Empfänger in einem dynamischen Geschäftsumfeld

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1 GNSS Empfänger in einem dynamischen Geschäftsumfeld Bernhard Richter, GNSS Programmdirektor, Leica Geosystems AG 19. Jänner 2017 Teil von

2 Glonass Number of GNSS satellites GLONASS 5 0 Vollausbau von Glonass in

3 Galileo Number of GNSS satellites Galileo 5 0 Original Pläne für FOC von Galileo in

4 Galileo Arianespace schaffte zum ersten Mal 4 GNSS Satelliten in die Umlaufbahn zu bringen Stolz Europäer zu sein 4

5 GNSS Modernisierung seit 1990 Erst jetzt zeigt BeiDou und Galileo sowie GPS L5 positiven Einfluss Galileo und BeiDou haben definierte Budgets und garantieren Vollausbau bis

6 Motivation für GNSS Innovationen I. Mehr präzise Positionen weniger Limitationen durch Abschattungen z.b. Häuserschluchten, Täler, teilweise Überbauungen, Wald II. Mehr präzise Positionen Nutzung aller neuen Signale Neue Signale und Konstellationen (GPS L5, BeiDou, Galileo, QZSS) III. Mehr präzise Positionen Reduktion der Kommunikationsausfälle Überbrückung von GSM Ausfällen oder UHF-Radio Reichweitenlimits 6

7 Allgemeine Situation Mehr Signale bringen mehr Herausforderungen Mehrere Messungen typischerweise höheres Rauschen Mehrere Messungen mehr Auswahl Ein moderner GNSS Empfänger muss: Intelligenter sein, um gute Signale von schlechten Signalen zu trennen Bessere CPU Leistungen haben Von einem PPP Service profitieren um GSM Unterbrüche zu überbrücken Sich optimal anpassen und von aktuellen Bedingungen lernen Ein moderner GNSS Empfänger muss selbstlernend sein. 7

8 8 Leica GS16 Selbstlernende GNSS Technologie mit RTKplus und SmartLink

9 Was ist eine selbstlernende GNSS Technologie? Intelligente und adaptive Selektion von Signalen (RTKplus) Intelligente Nutzung von RTK und PPP Korrekturen (SmartLink) RTKplus inside SmartLink inside 9

10 Was ist RTKplus? Wie RTK nur intelligenter Die adaptive Nutzung von Signalen aller GNSS Systeme Eine Measurement Engine (ME) mit 555 Kanälen Antenne empfängt analoge Signale ME7 konvertiert Signale in binäre Messungen Perfekte Interaktion zwischen Antenne, ME und RTK engine Die Sicherstellung der Zukunft im Bereich GNSS Eine weiterer Meilenstein RTK engine berechnet Koordinaten 10

11 Hoch genaues GNSS hochtechnisiert oder bereits Handelsware? Entwicklungen und Meilensteine GNSS Aufnahmeeffizienz Mehrfach Frequenzen, 4 Konstellationen RTK GPS GPS + GLONASS Erster ziviler GPS Empfänger 11

12 RTKplus verschiebt Grenzen im Bereich Verfügbarkeit Leica RTKplus Leica Viva RTKplus Leica Viva GPS GPS

13 Zusammenfassend - Motivation für GNSS Innovationen I. Mehr präzise Positionen weniger Limitationen durch Abschattungen z.b. Wald, Häuserschluchten, Täler, teilweise Überbauungen Verbessert II. Mehr präzise Positionen Nutzung neuer Signale Neue Signale und Konstellationen (GPS L5, BeiDou, Galileo, QZSS) Gelöst Investment behält Wert III. Mehr präzise Positionen Reduktion der Kommunikationsausfälle Überbrückung von GSM Ausfällen oder UHF-Radio Reichweitenlimits 13

14 Was ist PPP? Geostationärer Satellit PPP corrections Globales Referenzstationsnetzwerk Data Link GNSS Data Link Reference stations Mobile Station 14 Korrekturen werden von einem globalen Referenzstationsnetzwerk berechnet PPP Service liefert Bahndaten, Uhrenfehler und andere Korrekturen (PPP Korrekturen) PPP Korrekturen werden z.b. von geostationärem Satelliten gesendet

15 Was ist PPP? Precise point positioning (PPP) und Konvergierungszeiten Moderne Algorithmen erlauben cm Genauigkeit innerhalb von Minuten Moderne Empfänger haben L-band tracking integriert und benötigen keinen RTK-Link Funktioniert auf der ganzen Erde (<65 N, <65 S) Accuracy 15 Time [s]

16 Was ist SmartLink? SmartLink liefert 3cm Genauigkeit überall und zu jeder Zeit SmartLink ist mehr als nur PPP es ist intelligenter 16

17 Was ist SmartLink? SmartLink macht die Kommunikation robuster GS16 unterstützt zwei Prozesse RTK task PPP task mit Mehrdeutigkeitslösung SmartLink wählt die best mögliche Lösung (RTK or PPP) Verbessert die Genauigkeit wenn RTK-Korrekturen unterbrochen werden Funktioniert in allen globalen Bezugssystemen (e.g. ETRF89) RTK - link PPP - link PPP - link 17

18 Was ist SmartLink? 18 18

19 Was ist SmartLink? Abdeckung und Genauigkeiten Genauigkeiten in Abhängigkeit der Basislinienlänge SmartLink wird von 7 geostationären Satelliten gesendet L-band Signal 65 N 65 S Typically 3cm 2D accuracy 19

20 Der erste SmartLink Berg Der höchste englische Berg wurde mit SmartLink gemessen. Bitte helft mir (als Österreicher) einen höheren Berg zu messen in den Fußstapfen von Georg Everest

21 Zusammenfassend - Motivation für GNSS Innovationen I. Mehr präzise Positionen weniger Limitationen durch Abschattungen z.b. Wald, Häuserschluchten, Täler, teilweise Überbauungen Verbessert II. Mehr präzise Positionen Nutzung neuer Signale Neue Signale und Konstellationen (GPS L5, BeiDou, Galileo, QZSS) Gelöst Investment behält Wert III. Mehr präzise Positionen Reduktion der Kommunikationsausfälle Überbrückung von GSM Ausfällen oder UHF-Radio Reichweitenlimits Verbessert 21

22 Ausblick Erwartungen nach globale GNSS voll funktionstüchtig Verlangsamung der staatlichen Ausgaben im Bereich GNSS Satelliten werden nur dann ersetzt, wenn Lebensdauer überschritten ist Ist der GS16 der letzte GNSS Empfänger den man benötigt? Abflauen der GNSS Innovationen von Systemseite 22

23 Ausblick Sensorfusion ist und wird das Thema Hochgenaues GNSS + unterstützende Sensoren Visual inertial SLAM 23

24 Hexagon ein Unternehmen ein Arbeitsfluss Reference Daten PPP Daten GNSS Antenne GNSS engine GNSS Empfänger HW RTK engine Feldrechner Feldsoftware 24

25 Der GS16 ist der beste GNSS Empfänger den Leica Geosystems je gebaut hat. Bernhard Richter 25

26 Eines Tages bauen wir einen besseren, der unterstützende Technologien liefert. Bernhard Richter 26

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