Realizacja grantu badawczo-rozwojowego własnego pt.:

"Budowa modułów wspomagania serwisów czasu rzeczywistego ASG-EUPOS"

Umowa nr 0960/R/T02/2010/10 z dnia 20.07.2010

ZAŁOŻENIA I STAN REALIZACJI PRAC W

ZAKRESIE OPRACOWANIA SERWISU

POZYCJONOWANIA Z

WYKORZYSTANIEM TELEFONÓW GSM Z

MODUŁEM GNSSSaczuk J., Bielecki K.

Satelitarne metody wyznaczania pozycji we współczesnej geodezji i nawigacji Wrocław 2011

Poprawki dostępne z serwisu ASG-EUPOS mogą spowodowaćpodniesienie dokładności pozycjonowania i użytecznośćtelefonów komórkowych z wbudowanym modułem GPS.Możliwe jest to nawet w sytuacji, gdy moduł GNSS nie obsługujestrumienia poprawek RTCM.

Połączenie kilku istniejących elementów w spójny systemza pomocą aplikacji „ASG-BOX”

Analiza lokalnego rynku urządzeń mobilnych

z wbudowanym modułem GPS

• W obecnej chwili na rynku telefonii komórkowej w

Polsce około 20 procent oferowanych terminali

wyposażonych jest w wbudowany moduł GNSS.

• Oczekuje się, że w ciągu najbliższych 5 lat udział

takich terminali przekroczy 50 procent

• Podwyższenie dokładności i wiarygodności

pozycjonowania za pomocą odbiorników GPS

wbudowanych w telefony GSM otworzy nowe

możliwości dla upowszechnienia technologii GNSS i

aplikacji użytkowych (np. geocaching,

zautomatyzowane rolnictwo, odszukiwanie

punktów geodezyjnych…)

System Ilość modeli z danym systemem

Dedykowany 63

Symbian 43

Windows Mobile 41

Android 40

Windows Phone7 6

BlackBerryOS 4

iPhone OS 4

Bada 4

Linux 2

Źródło: www.ceneo.pl

Analiza lokalnego rynku urządzeń mobilnych

z wbudowanym modułem GPS

Producent Ilość dostępnych modeliz wbudowanym GPS

Samsung 44

Nokia 42

HTC 29

Sony Ericsson 26

LG 19

Apple 7

Motorola 6

Źródło: www.ceneo.pl

Analiza lokalnego rynku urządzeń mobilnych

z wbudowanym modułem GPS

Cechy wbudowanych odbiorników GPS

• Odbiornik jednoczęstotliwościowe (L1 - fL1 = 154f0; f0 = 10.23 MHz)

• Pozycjonowanie realizowane metodą kodową (ewentualnie obserwacje kodowe wygładzone fazą)

• Wykorzystywany kod C/A (Coarse/Acquisition)

• W wyznaczaniu pozycji stosowane uproszczone modele jonosfery i troposfery

• Algorytmy wyznaczania pozycji nie znane w pełni (np. filtr Kalmana)

• Dostęp do danych generowanych przez odbiornik jedynie w formacie NMEA (pozycja w określonej jednostce czasu (GGA), zestaw użytych do wyznaczenia pozycji satelitów (GSA), położenie satelitów (GSV).

• Błąd wyznaczenia pseudoodległości ~3m (0.5 – 3m)

• Średni błąd pozycjonowania (5m~25m)

Implementacja programu „ASG-BOX”

Poszukiwanie algorytmu

cdt

dz

dy

dx

zzyyxx

zzyyxx

P

P

n

n

n

n

n

nnn

1

1

0

0

0

0

0

0

1

0

1

0

1

0

1

0

1

0

1

011

iii IT

Testowane urządzenia

Mio Explorer K70

(Qualcomm gpsOne)

RoyalTek BT GPS mini (SiRFstar II)

Motorola T805

SiRFstar III

Nokia 2710

VRS – RINEX/RTCM

Pomiary testowe

-6

-4

-2

0

2

4

6

8

36004

36586

37200

37854

38484

39166

E

N

-2,5

-2,0

-1,5

-1,0

-0,5

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5

-2,5

-2,0

-1,5

-1,0

-0,5

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

36000

36615

37243

37863

38489

39246

E

N

RoyalTec

Motorola

Pomiary testowe

-2,5

-2,0

-1,5

-1,0

-0,5

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0

-3

-2

-1

0

1

2

3

4

5

36

00

0

36

49

9

36

99

9

37

49

9

37

99

9

38

49

9

38

99

9

39

49

9

E

N

-0,5

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

-0,5 0,0 0,5 1,0 1,5 2,0

-0,5

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

3,5

36000

36500

37000

37500

38000

38500

39000

39500

E

N

MIO K70

Nokia

Pomiary testowe

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

1,1 1,3 1,5 1,7

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

1,2

1,4

1,6

1,8

36003

36528

37028

37528

38028

38528

39028

39528

E

N

VRS - gLab

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

1,1 1,3 1,5 1,7

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

1,2

1,4

1,6

1,8

36003

36528

37028

37528

38028

38528

39028

39528

E

N

Wygładzanie

fazą

Pomiary testowe

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

3,5

4,0

1,0 1,5 2,0 2,5 3,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

3,5

4,0

36003

36503

37003

37503

38003

38503

39003

39503

E

N

VRS-gLab 6 sat

Poprawki KODGIS

Skuteczność użycia poprawek do pseudoodległości

udostępnianych w ramach serwisu KODGIS

próbowano ocenić porównując wynik

pozycjonowania z użyciem oryginalnych pomiarów

realizowanych na stacji wirtualnej VRS oraz

pomiarów zmodyfikowanych o wartości poprawek.

Do wyznaczeń pozycji został użyty program gLab.

Ze względu na charakter poprawek w serwisie

KODGIS, w algorytmie pozycjonowania w oparciu o

obserwacje zmodyfikowane wyłączono użycie

opóźnień tropo- i jonosferycznych, których wpływ

zawarty jest w poprawkach KODGIS.

Poprawki KODGIS

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

0,2 0,3 0,4 0,5 0,6

-0,8-0,7-0,6-0,5-0,4-0,3-0,2-0,10,00,10,20,30,40,50,60,70,80,9

28803

29103

29403

29703

30003

30303

30603

30903

31203

31503

31803

32103

E

N

U

Obserwacje

oryginalne

-0,10

-0,05

0,00

0,05

0,10

-0,10 -0,05 0,00 0,05 0,10 0,15

-0,10

-0,05

0,00

0,05

0,10

0,15

28803

29103

29403

29703

30003

30303

30603

30903

31203

31503

31803

32103

E

N

U

Obserwacje

skorygowane

n mE mN mU ΔEśr ΔNśr ΔUśr

3597 0,072 0,243 0,083 +0,342 +0,324 -0,582

3597 0,046 0,041 0,042 +0,053 +0,041 +0,008

Parametr „P”

-1,6-1,4-1,2-1,0-0,8-0,6-0,4-0,20,00,20,40,60,81,01,2

28803

29103

29403

29703

30003

30303

30603

30903

31203

31503

31803

32103

Pe

Pn

Pu

Phz

nE+ nE- nN+ nN- nU+ nU- nHz+ nHz-

3374 (94%) 223 2884 (80%) 713 3564 (99%) 33 3522 (98%) 75

Realizacja grantu badawczo-rozwojowego własnego pt.:

"Budowa modułów wspomagania serwisów czasu rzeczywistego ASG-EUPOS"

Umowa nr 0960/R/T02/2010/10 z dnia 20.07.2010

DZIĘKUJĘ ZA UWAGĘ

Satelitarne metody wyznaczania pozycji we współczesnej geodezji i nawigacji Wrocław 2011

http://www.cgs.wat.edu.pl/ASG_PLUS/