SBAS - Polski Serwis Naukowy

DGPS z poprawkami w czasie rzeczywistym

DGPS z poprawkami w post-processingu

Schemat systemu LAAS

DGPS (ang. Differential Global Positioning System) - technika pomiarów GPS pozwalająca na uzyskanie większej dokładności niż przy standardowym pomiarze jednym odbiornikiem. Metoda ta polega na wykorzystaniu stacji bazowej (tzw. referencyjnej) - odbiornika ustawionego w dokładnie wyznaczonym punkcie (np. przez pomiar geodezyjny), który wyznacza na bieżąco poprawki różnicowe dla poszczególnych satelitów, co pozwala na wyeliminowanie większości błędów (gdyż błędy obserwowane na małym obszarze są skorelowane). Drugi odbiornik (ruchomy) musi mieć możliwość odbioru tych poprawek, np. przez łącze satelitarne, VHF, GPRS/WLAN. Poprawki są transmitowane w formacie RTCM, CMR lub innym. System ten można stosować zarówno w czasie rzeczywistym, jak i przez późniejsze przetworzenie danych.

Global Positioning System (GPS) - właściwie GPS-NAVSTAR (ang. Global Positioning System – NAVigation Signal Timing And Ranging) – jeden z systemów nawigacji satelitarnej, stworzony przez Departament Obrony Stanów Zjednoczonych, obejmujący swoim zasięgiem całą kulę ziemską. System składa się z trzech segmentów: segmentu kosmicznego - 31 satelitów orbitujących wokół Ziemi na średniej orbicie okołoziemskiej; segmentu naziemnego - stacji kontrolnych i monitorujących na ziemi oraz segmentu użytkownika - odbiorników sygnału. Zadaniem systemu jest dostarczenie użytkownikowi informacji o jego położeniu oraz ułatwienie nawigacji po terenie.

Automatyczny pilot (autopilot) - urządzenie służące do wykonywania określonego zestawu zadań umożliwiających automatyczne sterowanie obiektem (statkiem, samolotem, śmigłowcem itp.) oraz rakietami (głównie rakietami ziemia-powietrze).

Metoda ta pozwala na osiągnięcie dokładności rzędu 0,5-2 m. Stosowana jest w rolnictwie precyzyjnym i dynamicznym pozycjonowaniu statku, geodezji i nawigacji.

Błędy eliminowane przez pomiar DGPS:

błąd zegara satelity

błąd efemeryd

selektywna dostępność (wyłączona obecnie)

opóźnienie jonosferyczne

opóźnienie troposferyczne

Błędy, których DGPS nie eliminuje:

szum własny odbiornika

efekt wielodrogowości sygnału satelitarnego (multipath)

GBAS (Ground Based Augmentation System) oraz GRAS (Ground-based Regional Augmentation System)

Są to zwykle systemy DGPS na małą skalę, gdy nadajnik korekt znajduje się na ziemi. Zasięg działania takiego systemu zazwyczaj jest ograniczony do 20 km od nadajnika. Przykładem jest amerykański LAAS (ang. Local Area Augmentation System), którego dokładność ma w przyszłości pozwolić na automatyczne lądowanie samolotów sterowanych wyłącznie przez autopilota.

CMR - format transmisji poprawek kinematycznych w systemie GPS RTK, charakteryzujący się lepszą kompresją danych niż format RTCM. Opracowany przez firmę Trimble. Stosowana w niektórych typach odbiorników GPS. Zastosowanie znalazł w geodezji, pomiarach lądowych i morskich.

Rolnictwo precyzyjne – gospodarowanie wspomagane komputerowo, oparte głównie na gromadzeniu danych o przestrzennym zróżnicowaniu plonów w obrębie pola. Rejestracja wielkości plonu w miejscu pola o dokładnie określonych współrzędnych odbywa się w kombajnie zbożowym wyposażonym w miernik plonów oraz w oparciu o satelitarny referencyjny system globalnego pozycjonowania (ang. DGPS Differential Global Positioning System). Dane te, po przeniesieniu do komputera, wyposażonego w odpowiednie oprogramowanie, przetwarzane są w barwną mapę plonów, której analiza i interpretacja stanowią najistotniejszy element tej technologii. Na podstawie mapy plonów stosuje się wybiórczo zabiegi nawożenia i ochrony roślin polegające na tym, że te części pola, które mogą wydać większy plon otrzymują odpowiednio dostosowane do niego wyższe nawożenie i intensywniejszą ochronę roślin, natomiast te, które mają mniejszy potencjał plonotwórczy – otrzymują odpowiednio mniej. Używa się do tego celu maszyn do precyzyjnej aplikacji agrochemikaliów. Koncepcja rolnictwa precyzyjnego zapewnia uzyskiwanie większych plonów wyższej jakości, obniżenie kosztów produkcji oraz ograniczenie skażenia środowiska.

SBAS (Satellite Based Augmentation System)

Istnieją również systemy różnicowe o dużym zasięgu używające satelitów geostacjonarnych. Przykładami są europejski EGNOS (ang. European Geostationary Navigation Overlay Service), czy też amerykański WAAS (ang. Wide Area Augmentation System). Niskie położenie nad horyzontem w przypadku satelitów geostacjonarnych jest źródłem ograniczonej widoczności tych satelitów w przypadku poruszania się w terenie zabudowanym bądź górzystym. Rozwiązaniem tego problemu ma być system SISNeT, którego zadaniem będzie dostarczenie poprawek różnicowych do odbiornika GPS z wykorzystaniem sieci Internet (poprzez GPRS/3G lub WLAN).

Bezprzewodowa sieć lokalna (skr. WLAN, od ang. Wireless Local Area Network) – sieć lokalna, w której połączenia między urządzeniami sieciowymi zrealizowano bez użycia przewodów (np. tzw. skrętki, czy światłowodów)

General Packet Radio Service (GPRS) – technologia stosowana w sieciach GSM do pakietowego przesyłania danych. Oferowana w praktyce prędkość transmisji rzędu 30-80 kb/s umożliwia korzystanie z Internetu lub z transmisji strumieniowej audio/wideo. Użytkownik płaci w niej za faktycznie wysłaną lub odebraną ilość bajtów, a nie za czas, w którym połączenie było aktywne. GPRS nazywane jest często technologią 2.5G, ponieważ stanowi element ewolucji GSM (jako telefonii komórkowej drugiej generacji) do sieci w standardzie 3G.