Markus Brandl, Chen Xiaoming, Herbert Landau, Carlos Rodriguez-Solano a Ulrich Weinbachu

Tento článek se aktualizuje. července 2012 funkce v GPS Světě, „Real-Time Prodloužena GNSS Polohování: Nová Generace Centimetr-Přesné Sítí.“

Trimble CenterPoint RTX korekce služby, umožňující centimetr na úrovni absolutní polohování celého světa bez nutnosti RTK referenční stanici infrastruktury, je nyní k dispozici pro mnoho uživatelů, včetně integrátorů profesionální high-přesné zařízení a spotřební výrobky, jako například v automobilovém průmyslu. Přístup je poskytován prostřednictvím softwarové knihovny kompatibilní s jakýmkoli zařízením GNSS. Opravy nyní obsahují podrobné informace o integritě pro aplikace kritické z hlediska bezpečnosti.

infrastruktura RTX je tvořena přibližně 120 globálně distribuovanými referenčními stanicemi RTX. Přijímače na těchto stanicích přenášejí naměřená data o frekvenci 1 Hz do serverových Center RTX, kde se počítají korekční data. Pro účely redundance je provozováno více serverů ve Spojených státech a Evropě. Pojistka architektury vyhnout se jakékoli jediný bod selhání při zpracování řetězce vyrábí velmi vysoká dostupnost opravy. Dnes systém podporuje satelity GPS, GLONASS, Galileo, BeiDou a QZSS. Jedná se o vícefrekvenční systém podporující dvě nebo více frekvencí pro každý satelitní systém.

korekční proud je k dispozici uživatelům pomocí signálů L-band vysílaných přes geostacionární satelity a IP připojení. L-band přenášený datový tok RTX využívá šířku pásma 600-2400 baudů a vysoce komprimovaný datový formát s rozlišením 1 milimetr, s průměrnou latencí 8 sekund v režimu L-band a 5 sekund v režimu IP. Tok dat je šifrována pomocí Advanced Encryption Standard (AES) s délkou klíče 256 bitů pro zajištění bezpečného přenosu. Integrita přenosu dat je zajištěna 32bitovou kontrolou cyklické redundance připojenou ke každé zprávě. Korekční proud RTX poskytuje informace o poloze satelitu, satelitních hodinách, ionosférických a troposférických modelech a kódových a fázových zkresleních.

stanovení oběžné dráhy se provádí v reálném čase pomocí redukovaného dynamického přístupu s dynamickými modely a s využitím přesnosti fázových měření po stanovení nejednoznačnosti. Na základě vypočtených oběžných drah se satelitní hodiny odhadují na 1 Hz, kde se pro různé satelitní systémy provádí fixace celočíselné nejednoznačnosti.

dále je vypočítán jednovrstvý globální ionosférický model a reprezentován pomocí sférických harmonických. V současné době existují dvě oblasti s hustší sítí než globální síť; tyto pokrývají Evropu a pevninské USA s více než 1 000 základnovými stanicemi. Pomocí těchto stanic jsou vypočteny regionální ionosférické a troposférické modely, které pak poskytují rychlou konvergenci (RTX-rychlá služba).

informace o poloze satelitu a hodinách mají centimetrovou přesnost a umožňují klientovi vypočítat přesné polohování bodů (PPP) s rozlišením dvojznačnosti nosné fáze. Tabulka 1 ukazuje přesnost služby.

po vyřešení nejasností je řešení polohy přesné na několik centimetrů. Globální služba RTX-Standard poskytuje časy konvergence 7 minut na 20 centimetrů (cm) horizontální chyba (95%) a na 2,5 cm (95%) za 13 minut, jak je znázorněno na obrázku 2. Regionální služba RTX-Fast (USA, Evropa) poskytuje časy konvergence méně než minutu s přesností na centimetry. Doba konvergence warmstart je přibližně 13 sekund.

uvedené přesnosti jsou dosažitelné s přesným hardwarem pro určování polohy Trimble GNSS. Pro integraci do zařízení, která nejsou Trimble, je nabízena softwarová knihovna RTX, která uživateli poskytuje přístup k jednotlivým datům v korekčním proudu RTX v reálném čase. Pro použití této knihovny v bezpečnostní kritické systémy, jako je pokročilé řízení-podporované systémy (ADAS) nebo semi-automatizované řízení, tato knihovna byla certifikována sledovat HANČA-B ISO 26262 standardní a automobilový ASPICE standard. Tato knihovna je k dispozici pro snadnou integraci do aplikací třetích stran.

kromě řešení RTX v reálném čase je pro veřejné použití zdarma k dispozici webové řešení pro následné zpracování. Je možné nahrát statické Trimble nebo RINEX soubory na server, post-proces měření dat a získat přesné polohy v různých koordinovat rámy.

integrita služeb je průběžně sledována na nezávislých stanicích ze sledovacích sítí RTX v Evropě a USA. Integrita služby je poskytována v doméně korekčních dat. Integrity monitoring součástí RTX systém minimalizuje riziko v důsledku událostí, jako jsou neplánované satelitní manévry nebo špatně broadcast efemeridy; satelitní signál nebo hodiny anomálie; ionosférického bouře; nebo problémy při přenosu korekčního proudu RTX.

monitorovací stanice vypočítávají zbytky fázového pozorování (s fixací nejednoznačnosti) pomocí měření stanice a přijatých korekcí RTX. Tyto zbytky představují skutečné chyby oprav, jak je vidět na monitorovacích stanicích v přímém pohledu(Tabulka 1). Prahy na opravy, které jsou považovány za chybné, jsou následující: 0,5 m + QI (indikátor kvality) na oběžné dráze + hodiny oprav a regionální troposférického modely, a 1,0 m + QI pro regionální ionosférického modely.

integrity monitoring se skládá ze dvou kroků (Obrázek 1): pre-vysílání, podívejte se, kde potenciálně vadné opravy jsou rozpoznány a odfiltrovány před odjezdem výpočetní server, a post-vysílání zkontrolovat, kde další chyby v přenosu kanálu jsou detekovány a alarmy jsou vydány pro uživatele.

příznaky Integrity a alarmy jsou neustále vkládány do korekčního proudu a výstupem klientskou knihovnou RTX. Informace o integritě informují klienty o přítomnosti monitorování integrity a poskytují včasná upozornění v případě zjištěných porušení integrity korekcí. Cíle časového limitu pro výstrahu jsou 17 sekund pro přenos v pásmu L a 13 sekund pro přenos IP pro službu RTX.

korekce RTX zahrnují ukazatele kvality. Indikátor kvality satelitních hodin obsahuje zejména příznak „DoNotUse“, který indikuje potenciální problémy s daným satelitem. Tento příznak zabraňuje použití satelitu pro polohování při přijetí uživatelem. Ukazatele kvality oprav jsou skutečně první vrstvou integrity. V roce 2017 bylo přidáno monitorování integrity před vysíláním, aby fungovalo jako druhá vrstva. V roce 2019, s přidáním monitorování integrity po vysílání, byla do korekčního datového toku RTX přidána třetí vrstva integrity.

systém RTX poskytuje přístup k centimetrovým korekcím umožňujícím globální polohování centimetrů. RTX-Fast služby jsou k dispozici v Evropě a USA s pre – a post-broadcast monitoring integrity v současné době nasazen.

autory jsou inženýři společnosti Trimble Terrasat GmbH, Německo.