Portable GNSS Monitoring Station (PGMS)

Estación de monitorización GNSS

Portable GNSS Monitoring Station (PGMS)

F.CancilloSACCSA-RCC8 / 1 Junio 2012

Portable GNSS Monitoring Station

INDICE

01 Introducción 02 Funciones03 Arquitectura04 Parámetros y monitorización05 Conclusiones

2


INTRODUCCION Y OBJETIVOS

El rol de la PGMS es monitorizar las prestaciones de las señales GNSS en el área donde se encuentra la estación (p.e. un aeropuerto) y para las prestaciones que requiere el usuarioaeropuerto) y para las prestaciones que requiere el usuario aeronáutico Su funcionamiento es totalmente independiente, basándose los

resultados en los datos que ella adquiereresultados en los datos que ella adquiere Se ha diseñado para que pueda desplegarse con facilidad, o ser

usada como estación móvil

La PGMS se desarrolló bajo un contrato con AENA Es un producto disponible Se desarrolló esta estación para

dar soporte a las actividades de despliegue de estaciones GBAS,

3

entre otras necesidades


ASPECTOS GENERALES

Evaluación de la calidad de los servicios de navegaciónlos servicios de navegación en el área donde se toman las medidas, según: Tipo GNSS: GPS Tipo GNSS: GPS,

GPS+RAIM, SBAS, GBAS “Flight Mode”

Supervisión de las características de la señal (L1 VHF) para detectar(L1, VHF) para detectar posibles interferencias

4


ASPECTOS GENERALES

La PGMS recibe señales GPS (L1, L2), de satélites SBAS y de estación GBAS próxima Computa la solución de navegación en los diferentes modos

(sólo GPS, GPS+RAIM, SBAS, GBAS) Computa errores de posición, niveles de protección, integridad

y disponibilidad, geometría de satélites, error troposférico e ionosférico, etc. Monitoriza la calidad de la señal recibida analizando la función

de correlación y las interferencias en las bandas L y VHF

5


MODOS DE OPERACIÓN (1)

Adquisición: adquisición en tiempo real de las señales en el espacio GNSS y VHF y cómputo de los parámetrosespacio GNSS y VHF, y cómputo de los parámetros relacionados. Implica:Configuración: para definición de la sesión (medidas,

parámetros, umbrales, etc.)p , , )

Calibración: emplazamiento de las antenas (automático, manual)

Adquisición and archivo

Evaluación: análisis de las medidas. Aplicable a la sesión en curso, o a sesiones anteriores

Análisis: post-procesado de datos de campañas previas, con análisis y posible exportación de los datos a diferentes formatos (RINEX , Pegasus) para uso posterior con otras ( g ) p pherramientas


MODOS DE OPERACIÓN (y 2)

Estático: emplazada en un sitio fijo Su objetivo principal es medirfijo. Su objetivo principal es medir las prestaciones, errores de posicionamiento y cobertura de la señal en ese puntop

Dinámico: opción para poder instalarse en un vehículo. Su objetivo es medir las prestaciones yobjetivo es medir las prestaciones y la cobertura de la señal a lo largo de una trayectoria


CONCEPTO OPERACIONAL

La PGMS es capaz de trabajar autónomamente (sin intervención de operador), durante largos períodos de tiempo (limitados únicamente por el suministro de energía si es con baterías)únicamente por el suministro de energía, si es con baterías) La estación puede ser desplegada por dos personas en menos

de dos horas Está eq ipada con na interfa de operador q e p ede Está equipada con una interfaz de operador, que puede

activarse para hacer un seguimiento de la operación Es importante su capacidad de almacenar, extraer y exportar los

datos s s mecanismos para garanti ar la rob ste de ladatos, y sus mecanismos para garantizar la robustez de la recolección continua de los datos Todos los datos adquiridos, los resultados intermedios, los datos

procesados las alarmas las alertas la información de estadoprocesados, las alarmas, las alertas, la información de estado, etc. son almacenados y pueden exportarse de acuerdo con los estándares establecidos Una interfaz de visualización permite extraer y presentar los

8

Una interfaz de visualización permite extraer y presentar los datos archivados


FUNCIONES PRINCIPALES

SBAS ConstellationGPS SBAS ConstellationGPS Constellation

GNSS performance analysis

Results and GBAS Station

Interference analysis

alerts visualisation

Operator

Acquisition

Support Functions

Main Functions

PowerData recording and storage

Frequency referenceSynchronisation

Electrical network

9

Monitoring and Control Functions


COMPONENTES

L1/L2 ANTENNA PACKAGE

VHF ANTENNA RF LinkD t li k L1-L2 ANTENNA

PACKAGEPACKAGE PACKAGE

2. L1 Signal

Data linkTime/Frequency reference

Power supply (220V)

RECEPTION & PROCESSING RACK

C O O

1. L1/L2/SBAS Signal 3. VHF Signal

INTERFERENCE MONITOR RACK

GBAS Receiver

GPS L1/L2 + SBAS GPS SQM

Laptop PCGPS L1/L2 + SBAS RxGPS SQM RxGBAS RxFrequency StandardCore ComputerSplittersHUB

Laptop PCSpectrum Analysers (2)

HUBAC/DC Converter

4. L-band Signal5. VHF Signal

7. 10MHz Reference6. Data, M&C

POWER SUPPLY 2 RACKPOWER SUPPLY 1 RACK

HUBAC/DC Converter

UPS UPS

8. M&C9. M&C

10

UPSBatteries (2)

UPSBatteries (2)


PRESENTACIONES EN PANTALLA

Prestaciones: Soluciones GPS, RAIM, SBAS, GBAS en tiempo realErrores de navegación y niveles de protecciónDisponibilidad para los diferentes modos (NPA, APV1, LPV200,

Cat I PS, Cat I AS, modos definidos por el usuario) Fallos de integridad

Geometría:Satélites captados por el receptorSatélites usados en la soluciónDOPSErrores troposféricos, ionosféricos, SBAS PRC, GBAS PRC

Evaluación:Selección de los análisis gráficos

ConfiguraciónConfiguraciónParámetros de configuration de la sesión y de los equipos


PRESENTACIÓN DE PRESTACIONES

Soluciones GPS, RAIM, SBAS, GBAS Errores de na egación ni eles Errores de navegación y niveles

de protección Disponibilidad para los diferentes

modos (NPA APV1 LPV200 Catmodos (NPA, APV1, LPV200, Cat I, definido por usuario)

Eventos de integridad Mensajes MTxMensajes MTx Alarmas


Prestaciones: Parámetros GPS/RAIM

Solución GPS aislado: datos L1 & L2; Retardo iono & tropo; DOP & Error

Solución GPS+RAIM: método RAIM. Configurable: SS (Solution Separation ), WSSE (Weighted Sum of Square Error)


Prestaciones: Parámetros SBAS

Errores de posición y niveles de protección, mensajes de estadop y p , j Alarmas


Prestaciones: Parámetros GBAS

Modos: “Approach Modos: Approach Solution” (AS) y “Positioning Solution” (PS) Posibilidad de definir

“custom FAS (Final Approach Segment)” Niveles de señal Mensajes recibidos y

perdidos Monitorización del

t id d l jcontenido del mensaje


Prestaciones: Modo dinámico GBAS


PRESENTACIÓN GEOMETRÍADISPLAYS

Satélites recibidos Satélites usados en la solución DOP (H, V)( , ) Errores tropo, ionos, SBAS PRC,

GBAS PRC per SV


MONITORIZACIÓN DE INTERFERENCIAS

Bandas L y VHF Definición de máscaras V ifi ió li i t á OACI Verificación cumplimiento con máscaras OACI Detección interferencias y almacenamiento de su espectro Medida potencia de señal GBAS


MONITORIZACIÓN Y CONTROL

Estado de funcionamiento de los equipos Al l t i Alarmas, alertas y avisos Parámetros del estado de los equipos


EVALUACIÓN

Análisis por post-procesado de datos padquiridos con anterioridad

Selección de losSelección de los parámetros de interés

Tipos diferentes de análisis (seriesanálisis (series temporales, histogramas, acumulativos, …)

Selección de intervalos de tiempo


CONCLUSIONESCONCLUSIONES

Una herramienta fundamental para la medida de la calidad de los servicios GNSS en el área a analizarlos servicios GNSS en el área a analizar Posibilidad de configuración portátil, para uso estático o en

movimiento Dispone de gran flexibilidad en la definición de los parámetros a Dispone de gran flexibilidad en la definición de los parámetros a

analizar Enlace con herramientas comunes de análisis GNSS, como

PegasusPegasus Estructura modular, permitiendo configuraciones diferentes,

según necesidades:M it i ió GNSSMonitorización GNSSMonitorización RFAlimentación de energía autónomaMontaje en vehículo


Gracias por su atención

Francisco CancilloSistemas de Navegación por Saté[email protected]

22

Documents

Portable GNSS Monitoring Station (PGMS)