EPOSA - real time positioning in austria

EPOSA®, ein Produkt von Energie Burgenland,ÖBB-Infrastruktur AG und Wiener Netze GmbH

Weltweit verfügbare Satellitensysteme zur Positionsbestimmung

Höhe der Bahnen: zwischen ca. 20.200 km und 29.900 km

System Betreiber Bahnebenen Satelliten Start fertig

GPS USA 6 31 1977 ja

GLONASS Russland 3 24 1982 ja

GALILEO EU 3 6 2001 2020

Beidou China 3 15 2000 2020

21.01.2014 Seite 2www.eposa.at

EPOSA – Punktgenau – in Echtzeit









Bodensegment

Raumsegment

Nutzersegment

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Positionsbestimmung (1)

Summe von Entfernungsmessungen

zu den Satelliten.

Distanz = Geschwindigkeit Signal x Zeit

Satellit sendet das Signal kugelförmig aus.

Ein Satellit ergibt einen Kreis auf der ErdkugelZwei Satelliten ergeben zwei Kreise mitzwei Schnittpunkten.Drei Satelliten ergeben geometrisch eine

Lösung an der Erdoberfläche.

21.01.2014 www.eposa.at

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Positionsbestimmung (2)

Zu lösen sind 4 Unbekannte: Y, X, Höhe und Zeit =>

Vier oder mehr Satelliten ergeben absolute Position im Raum

Für DGNSS mit guter Performance mindestens 6 Satelliten nötig!

=> 3D-Position = fixierte Position Kurzform: fixed

Berechnung der Geschwindigkeitund Bewegungsrichtung sind

damit möglich


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Genauigkeiten der Positionierung

Sternennavigation aus den Anfängen: 3-4stelliger Meterbereich

Navigation mit Sextanten: 300 - 400 Meter

Genauigkeit des ursprünglichen GPS-Systems mit aktivierter SA: ± 100 Meter

Positionsgenauigkeit heute mit GPS: ± 10 Meter

Differential-GNSS (DGNSS)-Genauigkeit ohne Korrektursignal: ± 1 - 3 Meter

Differential-GNSS (DGNSS)-Genauigkeit mit Korrektursignal (L1): ± 20 - 100 cm

Differential-GNSS (DGNSS)-Genauigkeit mit Korrektursignal (L1+L2): ± 1 - 5 cm

Mittlerer Fehler:

nur 68% innerhalb der Genauigkeitsangabe!!95% innerhalb der doppelten Genauigkeitsangabe!99% innerhalb der dreifachen Genauigkeitsangabe!


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DGNSS - differentielle Satellitennavigation

Position der Referenzstation ist genau bekannt

Zentrale errechnet und versendet das Korrektursignal

Mobiler Empfänger bekommt Satellitensignal und Korrektursignal (RTCM) und errechnet daraus die genauere Position

Datenformat ist RTCM (Radio Technical Commission for Maritime Services)21.01.2014 www.eposa.at

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Reichweite von nicht vernetzten Referenzstationen

~10km


Genauigkeit, Zuverlässigkeit

Gut Schlecht

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Reichweite von vernetzten Referenzstationen

max. 70km


Gut Schlecht

Homogene Genauigkeit gewährleistet

Genauigkeit, Zuverlässigkeit

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39 Referenzstationen + 9 von externen Anbietern

Serielle- und IP-Verbindungen (redundant )

2 Server als Daten-Zentralen (Wiener Netze und ÖBB)


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Kooperationspartner:

Die Energie Burgenland ist Energieversorger im Burgenland und sie waren die ersten Betreiber eines Referenzstationsnetzes in Österreich.

Das größte Transportunternehmen in Österreich, die ÖBB-Infra-struktur AG, hat in ganz Österreich Datenleitungen und Bahnhöfe in ihrem Eigentum und bildet somit die Basis für die Infrastruktur.

Wiener Netze GmbH hat, als der größte Energieversorger Österreichs immer darauf geachtet, dass kostengünstig und effizient gearbeitet wird, und hat das Leadership bei dieser Marke übernommen.

Die Technische Universität Wien für die Qualitätskontrolle und Weiterentwicklungen im technischen Bereich durch.


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Zentrale:Berechung

DGNSS-Signal

Referenzstationen Antenne (GPS+GLONASS)

+ Empfänger

GPS/GLONASS-AntenneEmpfängerGSM/GPRS

DGNSS - Signalper GSM

GSM-Router

Signallaufzeit 1-1,5 Sekunden !


NTRIP-Server

NTRIP = Networked Transport of RTCM via Internet Protocol

Internet

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BauvermessungIngenieurvermessung

Geodaten-erfassung

Ortung,Navigation

0,001 0,01 0,1 1,0 10,0 Genauig-keit [m]

Code-messungen GNSS

RelativeCode-

messungenDGNSS

RelativeTrägerphasen-

messungenPDGNSS

RTK

Postpro-cessing

Meßverfahren


L1

L1

L1+

L2

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Bahnfehler

Berechneter Orbit

Wahrer Orbit

54° 32‘ 43‘‘12° 10‘ 11‘

Ausbreitungsfehler

Ionosphäre50 -1000 km

Troposphäre0 - 50 km

Troposphäre0 - 50 km

54° 32‘ 43‘‘12° 10‘ 11‘

Fehlereinflüsse auf die Einzelposition

Mehrwegausbreitung

54° 32‘ 43‘‘12° 10‘ 11‘


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Transformationsparameter

ZWGS

XWGS YWGS84 RäumlicheÄhnlichkeits-

transformation

Übergang vom Satellitenkoordinatensystem (WGS84) auf österrreichisches Landeskoordinatensystem MGI (Gauß-Krüger M34)


2 Varianten für Koordinatentransformation:

� 1. Messen von Passpunkten mit meinem GNNS-Rover in beiden Koordinatensystemen

� 2. Nutzung des EPOSA Korrektursignals mit TransformationErgebnis ist bereits bestmöglich ins Festpunktfeld von Österreich transformiert sowohl horizontal als auch vertikal



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EPOSA – Punktgenau – in EchtzeitDarstellung des aktuellen Rasters (1)


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Transformations-Parameter-Satz



Ein einziger Parameter-Satz für ganz Österreich !

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EPOSA – Punktgenau – in EchtzeitLösungsansatz – „virtuelle KTs“!


Extrapolation der Residuentripel aufvirtuelle Punkte außerhalb Österreichs

� „virtuelle KTs“

Anordnung der „virtuellen KTs“ rund umdie einzelnen Problemgebiete

Extrapolation mittels „multiquadratischerInter(Extra)polation“ (Hardy)

mit

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EPOSA – Punktgenau – in EchtzeitAktuell verwendete Rasterlösung


Beispiel Höhenkomponente:

!!!

Flächendeckend für

Österreich

!!!

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Abgabe-Formate in RTCM :


GSM

• 0190190 669

DGNSS Korrekturdaten RTCM2.3

+ Rasterinformation

• 0190190 672

RTK (GPS) Korrekturdaten RTCM2.3

• 0190190 673

RTK (GNSS) Korrekturdaten RTCM2.3

• 0190190 674


+ Rasterinformation

NTRIP

• Mountpoint: DGNSS


• Mountpoint: DGNSS-TR


+ Rasterinformation

• Mountpoint: RTK-2.3


• Mountpoint: RTK-2.3-TR


+ Rasterinformation

• Mountpoint: RTK-3


• Mountpoint: RTK-3-TR-Mxx (28, 31, 34)


+ Rasterinformation



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RINEX-Daten Server:

Aufzeichnung der Messdaten ohne Korrekturdaten und

nachträgliche Berechnung im Büro.


http://www.eposa.at

� Wer nutzt DGNSS?






� Baufirmen (Absteckungen, Flächen-, Massenermittlungen)

� Baggerschiffe auf der Donau

� Vermessungsbüros (Kataster, Naturbestand, S)

� Verkehrsunternehmen (Spezialfahrzeuge, ÖBB, Wiener Linien)

� Mülldeponien (Massenermittlung)

� Abfallverbände (Müllfahrzeuge, Standorterfassung)

� Gemeinden (Bauamt, Tourismus)

� Landwirtschaft (Traktorsteuerung)

� Deformationsmessung (Hangrutschungen)

� Laserscanner- und Bildflüge mit Hubschrauber oder Flugzeug

� Leitungsdokumentation (Gas, Wasser, Strom, Fernwärme, S)




Weitere Dienste:

● Training und Einschulung

● Support (am Telefon und vor Ort)

● Gerätetests

● Support für Forschung und Entwicklung

● Kooperationen bei Forschungs-ProjektenSMART Vidente, AUSPRO, GNSSMET-Austria,

RA-PPP, RT-PPP, PPP-Serve


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Kontakt:

• Kundenbetreuung:

Dipl.-Ing. Christian KlugTelefon: +43 (0)1 90190-32920Fax: +43 (0)1 90190-32999Email: [email protected]

• Technischer Support:

Hotline: +43 (0) 90190-32930wochentags 07.30 – 18.00

Email: [email protected]

Internet: www.eposa.at

Twitter: @eposa_at



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Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit !


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