Nueva prestación en el posicionamiento en tiempo real

Transcripción

1 RAMSAC-NTRIP Nueva prestación en el posicionamiento en tiempo real Segundas jornadas sobre captura, procesamiento, análisis y difusión de la información geoespacial Ing. Agrim. Agustín Raffo Dirección de Geodesia Instituto Geográfico Nacional 4 de junio de 2014

2 RAMSAC

3 Estación Permanente GPS Sistema compuesto de una antena y un receptor GPS. Estos componentes son comunicados mediante un cable de antena Funcionamiento constante las 24hs los 35 días del año Cumple la función de uno de los equipos para medición GPS diferencial EP Tres Arroyos EP San Rafael EP Base Orcadas EP Azul

4 De que se compone una Estación Permanente? Antena GPS Recibe la señal de los satélites GPS Se monta en una estructura fija y estable Instaladas en edificios o en la roca EP Carmen de Patagones EP Rosario EP IGN EP PN Lihue Calel

5 De que se compone una Estación Permanente? Receptor GPS Recibe la información que detectó la antena y la procesa Genera archivos de datos y los envía al servidor del IGN

6 RAMSAC Infraestructura Suministro eléctrico continuo Se instala una UPS de apoyo Receptor Gabinete UPS

7 RAMSAC Infraestructura Conexión permanente a Internet para envío de datos hacia servidor de RAMSAC, en el IGN

8 POSGAR 0 ITRF 2005 Época puntos de primer orden 4500 puntos pertenecientes a redes PASMA y Provinciales

9 Marcos de Referencia Modernos RAMSAC Red Argentina de Monitoreo Satelital Continuo Nace en 1998 Actualmente está compuesta por 3 estaciones GPS permanentes Servidor de datos gratuito para usuarios Coordenadas POSGAR0

10 RAMSAC - Red Argentina de Monitoreo Satelital Continuo

11 RAMSAC - Red Argentina de Monitoreo Satelital Continuo

12 RAMSAC - Red Argentina de Monitoreo Satelital Continuo

13 RAMSAC-NTRIP Envío de Correcciones Diferenciales en Tiempo Real a través de Internet

14 Sistema NTRIP NTRIP SERVERS NTRIP CASTER NTRIP USERS Estaciones Permanentes Servidor de datos Celular recibe correcciones y las envía al ROVER Generan correcciones en formato RTCM Recibe correcciones y las envía a los usuarios

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16 RTK vs. DGPS RTK (cinemático en tiempo real) Tipos de receptores: Doble y simple frecuencia. Precisión: Centimétricas. La estación de referencia debe estar a una distancia inferior a los 50 kilómetros para receptores doble frecuencia, y 20 kilómetros para receptores simple frecuencia. DGPS (diferencial GPS) Tipos de receptores: Doble y simple frecuencia, y receptores de código (por ejemplo navegadores de mano o vehiculares). Precisión: Entre 1 y 5 metros. La estación de referencia debe estar a una distancia inferior a los 500 kilómetros.

17 RTCM Comisión Radio Técnica para Servicios Marítimos (EEUU) El comité SC-104 es el encargado de GPS Versiones RTCM RTCM-2.0 corrección de código RTCM-2.1 corrección de código y de fase RTCM-2.2 ídem anterior + GLONASS RTCM-2.3 ídem anterior + definición de antena RTCM-3.0 solución de red

18 Estructura RTCM-2.3 Tipo de mensaje Descripción 1 Corrección diferencial de código CA 3 Coordenadas de la estación de referencia 5 Estado de la constelación 10 Corrección diferencial del código P 11 Correcciones de código CA, L1 y L2 15 Retardo ionosférico 18 Portadoras de fase RTK sin corregir 19 Códigos de pseudodistancia RTK sin corregir 20 Corrección RTK de fase 21 Corrección RTK de códigos 23 Modelo de la antena de estación de referencia. 24 Parámetro al ARP de la antena 31 Corrección diferencial GLONASS 32 Estación de referencia GLONASS 33 Estado de la constelación GLONASS

19 Estructura RTCM-3.0 Grupo de mensaje Observaciones Tipo de mensaje Descripción 1001 Observable L1 GPS RTK (fase) 1002 Observables para L1 GPS RTK (fase y código) 1003 Observables L1 y L2 GPS RTK (fase) 1004 Observables para L1 y L2 GPS RTK (fase y código) 1005 Observable L1 GLONASS RTK (fase) 100 Observables para L1 GLONASS RTK (fase y código) 100 Observables L1 y L2 GLONASS RTK (fase) 1008 Observables para L1 y L2 GLONASS RTK (fase y código) Coordenadas de estación de referencia 1009 Coordenada de la estación de referencia referida al ARP 1010 Ídem anterior + altura de la antena Descripción de la antena de la estación de referencia 1011 Modelo de antena 1012 Modelo de antena + número de serie de antena

20 RTCM 2.3 vs 3.0 Volumen de datos Tamaño de los mensajes RTCM kbit/seg RTCM kbit/seg

21 RTCM 2.3 vs 3.0 Volumen de datos Volúmen de datos enviados en 1 hora MB Datos [MB] MB 1.2 MB RTCM MB RTCM MB MB CATA - Trimble NetR5 (GNSS) SBAL - Leica 1200+GNSS (GNSS) NGAQ - Trimble NetRS (GPS)

22 Prueba de campo Estático vs NTRIP Cinemático vs NTRIP

23 Estático vs NTRIP Estrategia de medición Vectores de diferentes longitudes Diferentes tipos de receptores Medición Estática Simple Frecuencia Doble Frecuencia GPS Doble Frecuencia GNSS Trípode + base nivelante 1 hora a 1 hora y 30 minutos de observación Proceso y ajuste con IGM1 y GEO1 Medición con protocolo NTRIP Bípode Correcciones recibidas a través de celular GSM utilizado cómo modem Envío de correcciones al receptor a través de conexión Bluetooth Intervalo de registro 1 segundo

24 Estático vs NTRIP Receptor Doble Frecuencia

25 Estático vs NTRIP Receptor Simple Frecuencia

26 Estático vs NTRIP (2 km) 2 km

27 Estático vs NTRIP (2 km) Estático vs NTRIP - GPS Doble Frecuencia Vectores de 2 km C019 C018 C01 C01 C015 C014 C013 C012 C011 C010 C009 C008 C00 C00 C005 C004 C003 C002 0 C001 Diferencia [m] Latitud Longitud Altura Satélites GPS 0

28 Estático vs NTRIP (2 km) Estático vs NTRIP - GPS+GLONASS Doble Frecuencia Vectores de 2 km C019 C018 C01 C01 C015 C014 C013 C012 C011 C010 C009 C008 C00 C00 C005 C004 C003 0 C C001 Diferencia [m] Latitud Longitud Altura Satélites GPS Satélites GLONASS 0

29 Estático vs NTRIP (2 km) Estático vs NTRIP - GPS Simple Frecuencia Vectores de 2 km C004 C003 0 C001 Diferencia [m] Latitud Longitud Altura Satélites GPS 0

30 Estático vs NTRIP (12 km)

31 Estático vs NTRIP (12 km) Estático vs NTRIP - GPS Doble Frecuencia Vectores de 12 km P004 P003 P002 P001 0 P000 Diferencia [m] Latitud Longitud Altura Satélites GPS 0

32 Estático vs NTRIP (12 km) Estático vs NTRIP - GPS Simple Frecuencia Vectores de 12 km P004 P003 P002 P001 0 P000 Diferencia [m] Latitud Longitud Altura Satélites GPS 0

33 Estático vs NTRIP (45 km)

34 Estático vs NTRIP (45 km) Estático vs NTRIP - GPS Doble Frecuencia Vector de 45 km AUX2 Diferencia [m] Latitud Longitud Altura Satélites GPS 0

35 Estático vs NTRIP Coordenada de punto AUX1 Vectores N AUX1-IGM1 = 50 m AUX1-UNRO = 20 km AUX1-UCOR = 40 km UNRO 2,0 m 1,5 m 1,0 m 0,5 m IGM1 UCOR MZAS AUX1-MZAS = 910 km

36 Cinemático vs NTRIP Estrategia de medición Recorrido de 1:30 hora (Vectores de diferentes longitudes) Receptor Doble Frecuencia GPS Medición Cinemática Montado sobre techo de vehículo Intervalo de registro 1 segundo Proceso y ajuste con IGM1 y GEO1 Medición con protocolo NTRIP Intervalo de registro 1 segundo Correcciones recibidas a través de celular GSM utilizado cómo modem Envío de correcciones al receptor a través de conexión Bluetooth

37 Cinemático vs NTRIP

38 Cinemático vs NTRIP 40 km

39 Cinemático vs NTRIP HORA 10:2:2 10:2:28 10:2:29 10:2:30 10:2:31 10:2:32 10:2:33 10:2:34 10:2:35 10:2:3 10:2:3 10:2:38 10:2:39 10:2:40 10:2:41 10:2:42 10:2:43 10:2:44 10:2:45 10:2:4 10:2:4 10:2:48 10:2:49 Long Vector [km] LATITUD CINEMATICO NTRIP CIN. vs NTRIP LONGITUD LATITUD LONGITUD ALT.ELIP. SOLUCION ALT.ELIP. SOLUCION Δ Lat [m] Δ Lon [m] Δ Alt [m]

40 Cinemático vs NTRIP Porcentaje de Soluciones s y Flotantes, obtenido a partir del procesamiento diferencial con método Cinemático. Medición Cinemática - GPS Doble Frecuencia Vectores entre 20 y 40 km 34% % Soluciones Flotantes+Parciales Soluciones s

41 Cinemático vs NTRIP Porcentaje de Soluciones s y Flotantes, obtenido de la medición con protocolo NTRIP. Medición NTRIP - GPS Doble Frecuencia Vectores entre 20 y 40 km 48% 52% Soluciones Flotantes+Parciales Soluciones s

42 Medición de puntos de control Se midieron puntos para el control de una ortofotocarta generada a partir de vuelos fotogramétricos del IGN

43 Conclusiones NTRIP resulta un método expeditivo y preciso para el relevamiento. NTRIP posibilita el uso de GPS para replantear en forma eficiente y de bajo costo (no hay necesidad de tener dos equipos con radio UHF). Si se compara NTRIP con el método Cinemático Tradicional, el tiempo mínimo para lograr Soluciones s se reduce notablemente.