1 / 20

S09-02 GPS-datan korjausmenetelmät

S09-02 GPS-datan korjausmenetelmät. Loppuraportti, 29.4.2009. Tavoite. Tutustua GPS-järjestelmään Tutustua korjausmenetelmiin Differential-GPS (DGPS) SBAS: WAAS, EGNOS, yms. A-GPS: käyttöönoton nopeutus Real Time Kinematic (RTK): maanmittaussovellukset

alexis-long
Download Presentation

S09-02 GPS-datan korjausmenetelmät

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. S09-02 GPS-datan korjausmenetelmät Loppuraportti, 29.4.2009

  2. Tavoite • Tutustua GPS-järjestelmään • Tutustua korjausmenetelmiin • Differential-GPS (DGPS) • SBAS: WAAS, EGNOS, yms. • A-GPS: käyttöönoton nopeutus • Real Time Kinematic (RTK): maanmittaussovellukset • Tutustua tarvittaviin laitteisiin ja ohjelmiin • Suorittaa koe valitulla korjausmenetelmällä

  3. Työvaiheet • Kirjallisuusselvitys, tutustuminen GPS-järjestelmään • Tutustuminen laitteisiin ja ohjelmiin • Koe • Tulosten analysointi

  4. Laitteisto • SiRFstarIII

  5. GPS toimintaperiaate • 24 satelliittia, 20 000 km korkeudella • 6 näkyvissä aina maanpinnalla • Lähettävät koodattua radiosignaalia ja ratatiedot • Vastaanotin laskee signaalin kulkuajasta etäisyyden satelliittiin • 3 etäisyyttä määrittävät paikan, neljännen satelliitin signaali tarvitaan kellovirheen kompensointiin kuvan lähde: http://www.air-semi.com/media/img/diagram_gps.jpg

  6. GPS virheet • Common-mode • SA eli tahallinen häirintä • ilmakehästä aiheutuvat kulkuaikaviiveet • satelliittien kello- ja ratatietovirheet • Noncommon-mode • vastaanottimen kohina • heijastumavirheet

  7. SBAS toimintaperiaate kommunikaatio- satelliitti GPS-satelliitti GPS-satelliitti GPS-satelliitti GPS-satelliitti Maa-asema (korjauksen laskenta ja lähetys komm.satelliitille) vastaanotin Kuvan lähde: Wikipedia

  8. Korjausparametrit • hidas korjaus (päivitetään 2min välein) • ionosfäärin aiheuttama virhe kulkuajassa • muodostetaan ruudukoksi • ruudukon pohjana 1808 pistettä, pohjoisilla leveyspiireillä harva pisteistö (kuva 1) • nopea korjaus (päivitetään jatkuvasti) • kellovirhe • satelliitin paikan hetkittäinen virhe

  9. Koejärjestely • 2 vastaanotinta • 24h / 30s = 2880 mittausta Koe 1: Ei korjausta Koe 2: SBAS-korjaus

  10. Kokeiden tavoitteet • Koe 1 • Tutkia paikkatiedossa olevaa virhettä kahden vastaanottimen kokeella; onko virhe • samansuuntaista (yhteinen, systemaattinen virhe) vai • erillistä (laitekohtainen virhe)? • Koe 2 • Miten EGNOS-korjaus vaikuttaa kokeen 1 tuloksiin?

  11. Olosuhteet kokeille • Molemmissa kokeissa jokseenkin samat olosuhteet • Näkyvien satelliittien määrä oli 7 tai yli • 78,8% ajasta (koe 1) • 81,9% ajasta (koe 2) • Kokeessa 2 vast.ottimet seurasivat paremmin samoja satelliitteja kuin kokeessa 1 (96% vs. 82%) • Eri satelliittikonfiguraation tulokset on suodatettu tuloksista pois

  12. Tulokset / Koe 1 • Vastaanottimien paikka (keskiarvo) poikkeaa toisistaan 2,9 metriä ( -0,9 ; 2,7 ). • GPS 1 varianssi pienempi kuin GPS 2

  13. Tulokset / Koe 1 Samansuuntainen vaihtelu huomattavan suurta vastaanottimien välillä. Korrelaatio: X1 – X2: 0,87 Y1 – Y2: 0,74

  14. Tulokset / Koe 2 • Vastaanottimien paikka (keskiarvo) poikkeaa toisistaan 1,3 metriä ( -1,1 ; -0,8 ). • Koe 1: 2,9 metriä. • GPS 2 varianssi pienempi kuin GPS 1 • Kokeessa 1 oli toisinpäin.

  15. Tulokset / Koe 2 Samansuuntainen vaihtelu huomattavan suurta vastaanottimien välillä. Korrelaatio: X1 – X2: 0,84 Y1 – Y2: 0,69

  16. Päätelmät • EGNOS-korjaus pienensi vastaanottimien välistä paikkaeroa • y-suunnassa huomattava ero

  17. Päätelmät • EGNOS-korjaus kasvatti mittausdatan hajontaa • GPS: peräkkäiset arvot lähempänä toisiaan • EGNOS: enemmän kohinaa

  18. Johtopäätökset • Avainkysymys: EGNOS saa vast.ottimien paikan tarkemmin yhteen, mutta mittauksien hajonta kasvaa. MIKSI? • EGNOS-systeemissä tapahtunut yksi merkittävä vaellus (ääriarvo -65, -25), kesto n. 15 min. • Ilman tätä, varianssit lähes samat • Kuitenkin: MOLEMMAT vast.ottimet vaelsivat

  19. Johtopäätökset • Yksittäisten suurten poikkeamien takaa löytyy useimmiten satelliittikonfiguraation muutos • EGNOS-esimerkki: • Sat # 17 tulee mittausalueelle • Sat # 19 poistuu mitt.alueelta • Sat # 9 tulee mittausalueelle

More Related