Details zu GNREF

Unterstützte Korrekturdatenformate

GNREF ist in der Lage, aus den Beobachtungsgrößen der verschiedensten Empfängertypen (Code, Trägerphasen, Ein- und Zweifrequenzempfänger, GPS und/oder GLONASS) in Echtzeit die benötigten Korrektursignale zu berechnen. Die wichtigen internationalen Standards auf diesem Gebiet sind in den sog. RTCM-Formaten definiert, die von der Radio Technical Commission for Maritime Services (RTCM). entwickelt wurden. RTCM-2.0 behandelt im wesentlichen die DGPS-(Code)-Korrekturen, während RTCM-2.1 einige Erweiterungen, insbesondere für PDGPS-(Trägerphasen)-Korrekturen enthält. Mit RTCM 2.2 wird auch das GLONASS System unterstützt. GNREF erzeugt alle Korrekturen kompatibel zum RTCM-Standard.

Für gewisse zusätzliche Informationen nutzt GNREF darüber hinaus freie Einträge im RTCM-Format, um die Genauigkeit und Verfügbarkeit der Korrektursignale entscheidend zu verbessern. Mit diesem sogenannten RTCM++-Format läßt sich die Genauigkeit des einfachen DGPS auch ohne Phasenmessungen auf besser als einen Meter steigern. Für PDGPS-Anwendungen (cm-Genauigkeit) ergibt sich durch RTCM++ ein bis zu dem Faktor vier geringeres Datenvolumen als beim RTCM-2.1/2.2, wodurch bei begrenzter Übertragungsbandbreite (z.B. 2400 Bits pro Sekunde im 2m-Funk) eine Echtzeit-Positionsbestimmung überhaupt erst möglich wird.

Für Referenzstations-Dienste wie den im Aufbau befindlichen DGPS-Dienst der AdV (SAPOS) ist es möglich, die Korrektursignale in einem eigenen Format wie z.B. RTCM-AdV zusätzlich zu kodieren, um eine Zugangskontrolle und damit eine Abrechnungsmöglichkeit zu eröffnen. Auf der Mobilstation lassen sich RTCM-Korrekturdaten verlustfrei in RTCM-2.1/2.3-Korrekturen zurückwandeln.

Unterstützte Empfängertypen

GNREF ist empfängertyp-unabhängig konzipiert. Grundsätzlich werden daher von GNREF alle wichtigen Empfängertypen wie Ashtech, Leica, Topcon(Javad), Trimble, u.a. unterstützt. Es können Zweifrequenzempfänger ebenso wie Einfrequenzempfänger verwendet werden, wobei alle verfügbaren Informationen (Code, Trägerphasen) genutzt werden. Neben reinen GPS-Empfängern unterstützt GNREF auch GLONASS- oder hybride GPS/GLONASS-Empfänger.

Die Sensoren können direkt an den Referenzstationsrechner angeschlossen werden oder auch über transparente Modemleitungen an entfernten Standorten aufgestellt werden. Mit dem Hardwareprodukt GNTIGER können die Emfängerrohdaten dabei auf bis zu 2400 Bits komprimiert werden.

Unterstützte Übertragungskanäle

GNREF kann die erzeugten Korrektursignale über verschiedene Kommunikationskanäle, auch mehrere gleichzeitig, abgeben. Gegenwärtig realisiert sind Anschlüsse über Wählverbindungen per Modem, zu denen auch Verbindungen über Mobilfunknetze wie z.B. D-Netz gehören, oder über Funkabstrahlung per Funkmodem, z.B. im 2m- oder im 70cm-Band. Letztere eignen sich besonders für lokale Referenzstationen mit nur einer oder wenigen Mobilstationen, während Erstere vorwiegend bei den permanenten Referenzstationen, z.B. der Landesvermessungen, zum Einsatz kommen. Durch die Verwendung der Time Slice Technik können auch mehrere Sender trotz überlappender Funkbereiche mit nur einer Frequenz arbeiten. Weitere Schnittstellen, z.B. Internet-Anbindung über TCP/IP oder NETBIOS können über das Kommunikationsmodul GNCOM genutzt werden.

Archivierung

GNREF bietet die Möglichkeit, alle auf einer Referenzstation anfallenden Rohdaten und Korrektursignale aufzuzeichnen. Dies kann für eine spätere Nachprozessierung erforderlich oder generell als Messungsnachweis oder für Beweissicherungszwecke angebracht sein. Die Empfängerrohdaten können generell im empfänger-spezifischen, im standardisierten RINEX-Format oder als RTCM++, RTCM-AdV, bzw. Geo++®-Minimum RTCM gespeichert und zum Download im Internet (z.B. mit GNWEB) bereitgestellt werden.

Bedienung

GNREF ist in eine graphische Benutzeroberfläche eingebunden und präsentiert sich dem Bediener durch verschiedene Status- und Kontrollfenster.

Fernwartung

GNREF ist darauf ausgerichtet, auch von einer entfernten Kontrollstation aus per Datenfernübertragung bedient werden zu können. Der Zugriff kann sowohl über bestehende Rechnernetze als auch über spezielle Modemverbindungen erfolgen. Mit dem ZusatzprogrammGNROM ist die zentrale Konfiguration, Steuerung und Überwachung aller GNREF-Stationen eines Dienstanbieters möglich.

Vernetzung von Referenzstationen

Mit dem Zusatzprogramm GNNET können mehrere GNREF-Referenzstationen zur Genauigkeitssteigerung und Redundanzverbesserung miteinander vernetzt werden. Dabei kommunizieren die Referenzstationen in Echtzeit untereinander, um für ein bestimmtes Gebiet optimale Korrekturwerte zu generieren und die Entfernungsabhängigkeit von der Referenzstation weiter zu reduzieren.

Durch GNNET werden die sogenannten Flächenkorrekturparameter (FKP) generiert. Diese werden über die Datenverbindungen zu den Referenzstationen übertragen und dort mit dem normalen RTCM-Signal an die Nutzer übersandt. Alternativ dazu können RTCM-Korrekturen und FKP auch direkt von einer Zentrale aus übertragen werden. Auch virtuelle Referenzstationen (VRS) können von generiert werden. Alle Datenverbindungen können mit dem Zusatzmodul GNCOM abgewickelt werden, mit dem auch Netzprotokolle wie TCP/IP oder NETBIOS genutzt werden können.

Integrity Monitoring

Mit den Zusatzprogrammen GNCIM und GNRIM stehen umfangreiche Funktionen zum Integrity Monitoring zur Verfügung, um so die Zuverlässigkeit, insbesondere der Echtzeitkorrektur- Übertragung, zu maximieren. Durch Rückkopplung zwischen den beteiligten Stationen werden eventuelle Probleme in kurzer Zeit erkannt und der verursachenden Station gemeldet, so daß dort entsprechende Maßnahmen automatisch ergriffen werden können.

Prädiktion von Korrekturdaten

Mit den Zusatzprogramm GNPRED können RTCM-Korrekturdaten auf den voraussichtlichen Emfangszeitpunkt beim Nutzer prädiziert werden. Damit wird das Datenalter einer RTK-Lösung auf ein Minimum reduziert.

GNREF ist empfängertyp-unabhängig und unterstützt die für GPS und DGPS wichtigen internationalen Standards (RINEX, NMEA, RTCM. GNREF nutzt alle Möglichkeiten eines modernen PC-basierten Multitasking-Betriebsystems (OS/2 und Windows NT) und seiner graphischen Benutzeroberfläche. GNREF ist modular aufgebaut und kann daher jederzeit flexibel um neue Komponenten erweitert werden.

GNREF wird bereits heute auf vielen Referenzstationen, z.B. des Satellitenpositionierungsdienstes der deutschen Landesvermessung (SAPOS®), eingesetzt und genügt allen Anforderungen an eine zuverlässige und dauerhaft betriebene DGPS-Permanentstation. Auch zukünftige Entwicklungen zur weiteren Verbesserung des DGPS-Dienstes können mit GNREF integriert werden.

Durch eine GNNET Referenzstationsvernetzung werden sogenannte Flächenkorrekturparameter (FKP) generiert. Diese werden über die Datenverbindungen zu den Referenzstationen übertragen und dort mit dem normalen RTCM-Signal an die Nutzer übersandt. GNREF kann alternativ Korrekturdaten einer sogenannten virtuellen Referenzstation (VRS) abgeben, die mit GNNET berechnet wurden.

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