description of the eposa-network of austria, we work with gps and glonass simultaneously, homogeneous accuracy throughout austria, http://www.eposa.at, made in 2014
1. EPOSA®, ein Produkt von Energie Burgenland,
ÖBB-Infrastruktur AG und Wiener Netze GmbH
2. 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
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EPOSA – Punktgenau – in Echtzeit
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EPOSA – Punktgenau – in Echtzeit
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 Erdkugel
Zwei Satelliten ergeben zwei Kreise mit
zwei Schnittpunkten.
Drei Satelliten ergeben geometrisch eine
Lösung an der Erdoberfläche.
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EPOSA – Punktgenau – in Echtzeit
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 Geschwindigkeit
und Bewegungsrichtung sind
damit möglich
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EPOSA – Punktgenau – in Echtzeit
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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EPOSA – Punktgenau – in Echtzeit
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)
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EPOSA – Punktgenau – in Echtzeit
Reichweite von nicht vernetzten Referenzstationen
~10km
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Genauigkeit, Zuverlässigkeit
Gut Schlecht
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Reichweite von vernetzten Referenzstationen
max. 70km
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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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EPOSA – Punktgenau – in Echtzeit
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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EPOSA – Punktgenau – in Echtzeit
Zentrale:
Berechung
DGNSS-Signal
Referenzstationen
Antenne (GPS+GLONASS)
+ Empfänger
GPS/GLONASS-
Antenne
Empfänger
GSM/GPRS
DGNSS - Signal
per GSM
GSM-Router
Signallaufzeit 1-1,5 Sekunden !
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NTRIP-Server
NTRIP = Networked Transport of RTCM via Internet Protocol
Internet
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EPOSA – Punktgenau – in Echtzeit
Bahnfehler
Berechneter Orbit
Wahrer Orbit
54° 32‘ 43‘‘
12° 10‘ 11‘
Ausbreitungsfehler
Ionosphäre
50 -1000 km
Troposphäre
0 - 50 km
Troposphäre
0 - 50 km 54° 32‘ 43‘‘
12° 10‘ 11‘
Fehlereinflüsse auf die Einzelposition
Mehrwegausbreitung
54° 32‘ 43‘‘
12° 10‘ 11‘
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EPOSA – Punktgenau – in Echtzeit
Transformationsparameter
ZWGS
XWGS YWGS84
Räumliche
Ähnlichkeits-
transformation
Übergang vom Satellitenkoordinatensystem (WGS84) auf
österrreichisches Landeskoordinatensystem MGI (Gauß-Krüger M34)
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19. 2 Varianten für Koordinatentransformation:
1. Messen von Passpunkten mit meinem GNNS-Rover in
beiden Koordinatensystemen
2. Nutzung des EPOSA Korrektursignals mit Transformation
Ergebnis ist bereits bestmöglich ins Festpunktfeld von
Österreich transformiert sowohl horizontal als auch vertikal
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EPOSA – Punktgenau – in Echtzeit
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EPOSA – Punktgenau – in Echtzeit
Darstellung des aktuellen Rasters (1)
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EPOSA – Punktgenau – in Echtzeit
Lösungsansatz – „virtuelle KTs“!
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Extrapolation der Residuentripel auf
virtuelle Punkte außerhalb Österreichs
„virtuelle KTs“
Anordnung der „virtuellen KTs“ rund um
die einzelnen Problemgebiete
Extrapolation mittels „multiquadratischer
Inter(Extra)polation“ (Hardy)
mit
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EPOSA – Punktgenau – in Echtzeit
Aktuell verwendete Rasterlösung
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Beispiel Höhenkomponente:
!!!
Flächendeckend für
Österreich
!!!
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EPOSA – Punktgenau – in Echtzeit
RINEX-Daten Server:
Aufzeichnung der Messdaten ohne Korrekturdaten und
nachträgliche Berechnung im Büro.
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30. Weitere Dienste:
● Training und Einschulung
● Support (am Telefon und vor Ort)
● Gerätetests
● Support für Forschung und Entwicklung
● Kooperationen bei Forschungs-Projekten
SMART Vidente, AUSPRO, GNSSMET-Austria,
RA-PPP, RT-PPP, PPP-Serve
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