Estación de monitorización GNSS Portable GNSS Monitoring Station (PGMS)

Transcripción

1 Estación de monitorización GNSS Portable GNSS Monitoring Station (PGMS) F.Cancillo SACCSA-RCC8 / 1 Junio 2012

2 INDICE 01 Introducción 02 Funciones 03 Arquitectura 04 Parámetros y monitorización 05 Conclusiones 2

3 INTRODUCCION Y OBJETIVOS El rol de la PGMS es monitorizar las prestaciones de las señales GNSS en el área donde se encuentra la estación (p.e. un aeropuerto) y para las prestaciones que requiere el usuario aeronáutico Su funcionamiento es totalmente independiente, basándose los resultados en los datos que ella adquiere Se ha diseñado para que pueda desplegarse con facilidad, o ser usada como estación móvil La PGMS se desarrolló bajo un contrato con AENA Es un producto disponible Se desarrolló esta estación para dar soporte a las actividades de despliegue de estaciones GBAS, entre otras necesidades 3

4 ASPECTOS GENERALES Evaluación de la calidad de los servicios de navegación en el área donde se toman las medidas, según: Tipo GNSS: GPS, GPS+RAIM, SBAS, GBAS Flight Mode Supervisión de las características de la señal (L1, VHF) para detectar posibles interferencias 4

5 ASPECTOS GENERALES La PGMS recibe señales GPS (L1, L2), de satélites SBAS y de estación GBAS próxima Computa la solución de navegación en los diferentes modos (sólo GPS, GPS+RAIM, SBAS, GBAS) Computa errores de posición, niveles de protección, integridad y disponibilidad, geometría de satélites, error troposférico e ionosférico, etc. Monitoriza la calidad de la señal recibida analizando la función de correlación y las interferencias en las bandas L y VHF 5

6 MODOS DE OPERACIÓN (1) Adquisición: adquisición en tiempo real de las señales en el espacio GNSS y VHF, y cómputo de los parámetros relacionados. Implica: Configuración: para definición de la sesión (medidas, parámetros, umbrales, etc.) Calibración: emplazamiento de las antenas (automático, manual) Adquisición and archivo Evaluación: análisis de las medidas. Aplicable a la sesión en curso, o a sesiones anteriores Análisis: post-procesado de datos de campañas previas, con análisis y posible exportación de los datos a diferentes formatos (RINEX, Pegasus) para uso posterior con otras herramientas

7 MODOS DE OPERACIÓN (y 2) Estático: emplazada en un sitio fijo. Su objetivo principal es medir las prestaciones, errores de posicionamiento y cobertura de la señal en ese punto Dinámico: opción para poder instalarse en un vehículo. Su objetivo es medir las prestaciones y la cobertura de la señal a lo largo de una trayectoria

8 CONCEPTO OPERACIONAL La PGMS es capaz de trabajar autónomamente (sin intervención de operador), durante largos períodos de tiempo (limitados únicamente por el suministro de energía, si es con baterías) La estación puede ser desplegada por dos personas en menos de dos horas Está equipada con una interfaz de operador, que puede activarse para hacer un seguimiento de la operación Es importante su capacidad de almacenar, extraer y exportar los datos, y sus s mecanismos para garantizar la robustez de la recolección continua de los datos Todos los datos adquiridos, los resultados intermedios, los datos procesados, las alarmas, las alertas, la información de estado, etc. son almacenados y pueden exportarse de acuerdo con los estándares establecidos Una interfaz de visualización permite extraer y presentar los datos archivados 8

9 FUNCIONES PRINCIPALES GPS Constellation SBAS Constellation GBAS Station Acquisition GNSS performance analysis Results and alerts visualisation Interference analysis Operator Main Functions Electrical network Data recording and storage Synchronisation Frequency reference Power Support Functions Monitoring and Control Functions 9

10 COMPONENTES L1-L2 ANTENNA PACKAGE L1/L2 ANTENNA PACKAGE VHF ANTENNA PACKAGE RF Link Data link Time/Frequency reference Power supply (220V) 2. L1 Signal 1. L1/L2/SBAS Signal 3. VHF Signal RECEPTION & PROCESSING RACK Laptop PC GPS L1/L2 + SBAS Rx GPS SQM Rx GBAS Rx Frequency Standard Core Computer Splitters HUB AC/DC Converter GPS L1/L2 GPS SQM + SBAS GBAS Receiver 8. M&C 4. L-band Signal 5. VHF Signal 7. 10MHz Reference 6. Data, M&C 9. M&C INTERFERENCE MONITOR O RACK Laptop PC Spectrum Analysers (2) HUB AC/DC Converter POWER SUPPLY 1 RACK POWER SUPPLY 2 RACK UPS Batteries (2) UPS Batteries (2) 10

11 PRESENTACIONES EN PANTALLA Prestaciones: Soluciones GPS, RAIM, SBAS, GBAS en tiempo real Errores de navegación y niveles de protección Disponibilidad para los diferentes modos (NPA, APV1, LPV200, Cat I PS, Cat I AS, modos definidos por el usuario) Fallos de integridad Geometría: Satélites captados por el receptor Satélites usados en la solución DOPS Errores troposféricos, ionosféricos, SBAS PRC, GBAS PRC Evaluación: Selección de los análisis gráficos Configuración Parámetros de configuration de la sesión y de los equipos

12 PRESENTACIÓN DE PRESTACIONES Soluciones GPS, RAIM, SBAS, GBAS Errores de navegación y niveles de protección Disponibilidad para los diferentes modos (NPA, APV1, LPV200, Cat I, definido por usuario) Eventos de integridad Mensajes MTx Alarmas

13 Prestaciones: Parámetros GPS/RAIM Solución GPS aislado: datos L1 & L2; Retardo iono & tropo; DOP & Error Solución GPS+RAIM: método RAIM. Configurable: SS (Solution Separation ), WSSE (Weighted Sum of Square Error)

14 Prestaciones: Parámetros SBAS Errores de posición y niveles de protección, mensajes de estado p y p, j Alarmas

15 Prestaciones: Parámetros GBAS Modos: Approach Solution (AS) y Positioning Solution (PS) Posibilidad de definir custom FAS (Final Approach Segment) Niveles de señal Mensajes recibidos y perdidos Monitorización del contenido del mensaje

16 Prestaciones: Modo dinámico GBAS

17 PRESENTACIÓN GEOMETRÍADISPLAYS Satélites recibidos Satélites usados en la solución DOP (H, V) Errores tropo, ionos, SBAS PRC, GBAS PRC per SV

18 MONITORIZACIÓN DE INTERFERENCIAS Bandas L y VHF Definición de máscaras Verificación ió cumplimiento i con máscaras OACI Detección interferencias y almacenamiento de su espectro Medida potencia de señal GBAS

19 MONITORIZACIÓN Y CONTROL Estado de funcionamiento de los equipos Alarmas, alertas y avisos Parámetros del estado de los equipos

20 EVALUACIÓN Análisis por postprocesado de datos adquiridos con anterioridad Selección de los parámetros de interés Tipos diferentes de análisis (series temporales, histogramas, acumulativos, ) Selección de intervalos de tiempo

21 CONCLUSIONES Una herramienta fundamental para la medida de la calidad de los servicios GNSS en el área a analizar Posibilidad de configuración portátil, para uso estático o en movimiento Dispone de gran flexibilidad en la definición de los parámetros a analizar Enlace con herramientas comunes de análisis GNSS, como Pegasus Estructura modular, permitiendo configuraciones diferentes, según necesidades: Monitorización i ió GNSS Monitorización RF Alimentación de energía autónoma Montaje en vehículo

22 Gracias por su atención Francisco Cancillo Sistemas de Navegación por Satélite 22