Sistema de corrección diferencial satelital omnistar

La corrección diferencial es un método que aumenta significativamente la precisión de los datos GPS recopilados. En este caso, se utiliza un receptor ubicado en un punto con coordenadas conocidas (estación base), y un segundo receptor recoge datos en puntos con coordenadas desconocidas (receptor móvil).

Los datos obtenidos en un punto con coordenadas conocidas se utilizan para determinar los errores contenidos en la señal del satélite. Luego, la información de la estación base se procesa conjuntamente con los datos del receptor móvil, teniendo en cuenta los errores contenidos en la señal del satélite, lo que permite eliminar errores en las coordenadas recibidas en el receptor móvil. Necesita conocer las coordenadas de su estación base con la mayor precisión posible, ya que la precisión obtenida como resultado de la corrección diferencial depende directamente de la precisión de las coordenadas de la estación base.

Figura 19. Diagrama del principio de funcionamiento del sistema de corrección diferencial satelital.

Existen dos métodos para realizar la corrección diferencial, en tiempo real y con datos del servidor. A continuación los veremos con más detalle.

Corrección diferencial en tiempo real

En el GPS diferencial en tiempo real, la estación base calcula y transmite (vía radio) errores para cada satélite a medida que recopila datos. Estas correcciones recibidas por el receptor móvil se utilizan para aclarar la ubicación determinada. Como resultado, podemos ver coordenadas corregidas diferencialmente en la pantalla del receptor.

Esto puede resultar útil cuando necesita saber dónde se encuentra directamente en el campo. Estas posiciones ajustadas se pueden guardar en un archivo en un dispositivo de almacenamiento. Las correcciones transmitidas en tiempo real suelen utilizar un formato acorde a las recomendaciones del RTCM SC-104. Todos los productos cartográficos actuales de Trimble pueden realizar corrección diferencial en tiempo real.

Corrección diferencial utilizando datos del servidor.

Con el GPS diferencial que utiliza datos del servidor, la estación base escribe los errores de cada satélite directamente en un archivo de computadora. El receptor del móvil también registra sus datos en un archivo informático. Al regresar del campo, los dos archivos se procesan juntos utilizando un software especial para producir un archivo de datos del rover con corrección diferencial. Todos los sistemas de mapeo GPS de Trimble incluyen software para realizar este tipo de corrección diferencial.

Una de las grandes características de los sistemas cartográficos de Trimble es la capacidad de utilizar la corrección diferencial en tiempo real. Si, durante el funcionamiento en tiempo real, se interrumpe la conexión de radio, el receptor seguirá registrando datos no corregidos, que pueden procesarse posteriormente utilizando GPS diferencial basado en archivos.

Sistema de corrección diferencial satelital.

Sistema de corrección diferencial basado en satélites (SBAS - Space Based Augmentation System). Los sistemas de asistencia por satélite admiten una mayor precisión de la señal mediante el uso de mensajes de transmisión por satélite. Estos sistemas suelen constar de varias estaciones terrestres, cuyas coordenadas de ubicación se conocen con un alto grado de precisión.

• · WAAS (Sistema de aumento de área amplia): respaldado por la Administración Federal de Aviación de EE. UU.
• · EGNOS (Servicio Europeo de Navegación Geoestacionaria Superpuesta en Inglés) - apoyado por la Agencia Espacial Europea
• WAGE (Mejora de GPS de área amplia): respaldado por el Departamento de Defensa de EE. UU. para usuarios militares y autorizados
• MSAS (Sistema de aumento de satélites multifuncional): respaldado por el Ministerio de Tierra, Infraestructura, Transporte y Turismo de Japón
• · Sistema de navegación StarFire - respaldado por la empresa estadounidense John Deere (sistema comercial)
• · Sistema Starfix DGPS y OmniSTAR - respaldados por la empresa alemana Fugro N.V. (sistema comercial)
• · QZSS (Sistema de satélites cuasi-cenital inglés) - proporcionado por Japón
• · GAGAN (Navegación Geoaumentada Asistida por GPS) - proporcionado por India
• · SNAS (Sistema de aumento de navegación por satélite en inglés) - proporcionado por China

Sistema de corrección diferencial del suelo.

Sistema de corrección diferencial terrestre (GBAS - sistema de aumento basado en tierra) y sistema de corrección diferencial regional terrestre. En los sistemas de apoyo terrestre, los mensajes de información adicionales se transmiten a través de estaciones de radio terrestres.
Opciones del sistema de corrección del diferencial de tierra

LAAS (Sistema de aumento de área local): proporcionado por EE. UU.

Opciones del sistema regional de corrección del diferencial de tierra

DGPS (Sistema de Posicionamiento Global Diferencial)

(Adiciones a los sistemas globales de navegación por satélite, Inglés Aumento GNSS) - métodos para mejorar el rendimiento de un sistema de navegación, como la precisión, la fiabilidad y la disponibilidad, mediante la integración de datos externos en el proceso de cálculo.

Para mejorar la precisión del posicionamiento de los sistemas GPS y GLONASS en la superficie terrestre o en el espacio cercano a la Tierra, se utilizan sistemas de corrección diferencial terrestres y satelitales. Proporcionan cierta área con información de corrección diferencial. Los sistemas de corrección de satélites suelen utilizar satélites geoestacionarios.

• 1 sistema de corrección diferencial de satélite
• 2 Sistema de corrección diferencial del suelo
  • 2.1 Opciones del sistema de corrección del diferencial del suelo
  • 2.2 Opciones para el sistema regional de corrección diferencial del terreno
• 3 sensores de navegación adicionales
• 4 Véase también
• 5 notas
• 6 enlaces

Sistema de corrección diferencial satelital.

Diagrama del principio de funcionamiento de un sistema de corrección diferencial satelital.

Sistema de aumentación basado en satélites (SBAS). Los sistemas de asistencia por satélite admiten una mayor precisión de la señal mediante el uso de mensajes de transmisión por satélite. Estos sistemas suelen constar de varias estaciones terrestres, cuyas coordenadas de ubicación se conocen con un alto grado de precisión.

• WAAS (Sistema de aumento de área amplia): respaldado por la Administración Federal de Aviación de EE. UU.
• EGNOS (Servicio Europeo de Navegación Geoestacionaria Superpuesta) - apoyado por la Agencia Espacial Europea
• SKNOU (Sistema de coordinación, tiempo y apoyo a la navegación de Ucrania): desarrollado por PJSC "JSC Radio-Electronic Measurements" por orden de la Agencia Espacial Estatal de Ucrania. Es operado por empresas SSAU que forman parte del Centro Nacional de Control y Pruebas de Instalaciones Espaciales.
• SALARIO(Mejora de GPS de área amplia en inglés): respaldado por el Departamento de Defensa de EE. UU. para usuarios militares y autorizados
• MSAS (Sistema de aumento de satélites multifuncional en inglés): respaldado por el Ministerio de Tierra, Infraestructura, Transporte y Turismo de Japón
• Sistema de navegación StarFire- apoyado por la empresa estadounidense John Deere (sistema comercial)
• Sistema DGPS Starfix Y OmniSTAR- apoyado por la empresa holandesa Fugro N.V. (sistema comercial)
• QZSS(ing. Sistema de satélites Quasi-Zenith) - proporcionado por Japón
• GAGAN(Navegación geográfica aumentada asistida por GPS en inglés) - proporcionado por India
• SNAS(ing. Sistema de aumento de navegación por satélite) - proporcionado por China
• Haz puntual
• IALA

Sistema de corrección para GLONASS:

• SDCM - sistema de seguimiento y corrección diferencial; Está previsto transmitir correcciones desde los satélites geoestacionarios del sistema MKSR: Luch-5A (16 de longitud oeste) y Luch-5B (95 de longitud este).

Sistema de corrección diferencial del suelo.

Sistema de corrección diferencial terrestre (ing. GBAS - sistema de aumento terrestre) y sistema de corrección diferencial regional terrestre (ing. GRAS - sistema de aumento regional terrestre). En los sistemas de apoyo terrestre, los mensajes de información adicionales se transmiten a través de estaciones de radio terrestres.

Opciones del sistema de corrección del diferencial de tierra

• LKKS(estación local de control y corrección) - sistema ruso
• LAAS(Sistema de aumento de área local en inglés): proporcionado por EE. UU.

Sistemas departamentales de corrección diferencial.

• MDPS (subsistema diferencial marino), Armada, Ministerio de Defensa de la Federación de Rusia, Ministerio de Transporte, GGP
• ADPS (subsistema diferencial de aviación)

Opciones del sistema regional de corrección del diferencial de tierra

• DGPS (Sistema de Posicionamiento Global Diferencial)

Sensores de navegación adicionales

Se puede lograr una mayor precisión y confiabilidad de los sistemas de navegación a través de información adicional que se utiliza en los cálculos de posición. En muchos casos, los sensores de navegación adicionales utilizan principios completamente diferentes para obtener información, y esto no necesariamente calcula el impacto de errores o interferencias.

Ver también

• A-GPS

Notas

Campo de golf

• Adiciones a los sistemas globales de navegación por satélite

Información sobre sistemas de corrección diferencial

La corrección diferencial es una técnica que aumenta significativamente la precisión de los datos GPS recopilados. En este caso, se utiliza un receptor ubicado en un punto con coordenadas conocidas (estación base), y un segundo receptor recoge datos en puntos con coordenadas desconocidas (receptor móvil).

Los datos obtenidos en un punto con coordenadas conocidas se utilizan para determinar los errores contenidos en la señal del satélite. Luego, la información de la estación base se procesa conjuntamente con los datos del receptor móvil, teniendo en cuenta los errores contenidos en la señal del satélite, lo que permite eliminar errores en las coordenadas recibidas en el receptor móvil. Es necesario conocer las coordenadas de la estación base con la mayor precisión posible, ya que la precisión obtenida como resultado de la corrección diferencial depende directamente de la precisión de las coordenadas de la estación base.

Existen dos métodos para realizar la corrección diferencial, en tiempo real y posprocesamiento.

1.3.2 Corrección diferencial en tiempo real

En el GPS diferencial en tiempo real, la estación base calcula y transmite (vía radio) errores para cada satélite mientras recopila datos. Estas correcciones, recibidas por el receptor móvil, se utilizan para afinar la ubicación determinada. Como resultado, podemos ver coordenadas corregidas diferencialmente en la pantalla del receptor.

Esto puede resultar útil cuando necesita saber dónde se encuentra directamente en el campo. Estas posiciones ajustadas se pueden guardar en un archivo en un dispositivo de almacenamiento. Las correcciones transmitidas en tiempo real suelen utilizar un formato de acuerdo con las recomendaciones RTCM SC-104. El sistema GPS-SR530 puede realizar corrección diferencial en tiempo real.

1.3.3 Corrección diferencial en el posprocesamiento

Cuando se trabaja con GPS diferencial en el posprocesamiento, la estación base escribe los errores de cada satélite directamente en un archivo de computadora. El receptor del móvil también registra sus datos en un archivo informático. Al regresar del campo, los dos archivos se procesan juntos utilizando un software especial para producir un archivo de datos del rover con corrección diferencial. El sistema GPS-SR530 incluye software para realizar corrección diferencial en postprocesamiento.

Conclusión: Una de las grandes características del sistema cartográfico GPS-SR530 es la capacidad de utilizar corrección diferencial, tanto en tiempo real como en posprocesamiento. Si, durante el funcionamiento en tiempo real, se interrumpe la conexión de radio (por ejemplo, si se aleja demasiado de la estación base), el receptor seguirá registrando datos no corregidos, que pueden procesarse posteriormente mediante corrección diferencial en el posprocesamiento.

1.4 Receptor

El receptor GPS calcula la posición con un período de menos de un segundo y proporciona una precisión de decímetros a 5 metros cuando funciona en modo de medición diferencial. El receptor tiene un determinado peso, tamaño, capacidad de memoria para almacenar datos y el número de canales que utiliza para rastrear satélites.

Mientras está parado en un lugar o en movimiento, el receptor recibe señales de los satélites GPS y luego calcula su ubicación. Los resultados del cálculo se muestran como coordenadas en la pantalla del receptor. El receptor GPS también calcula la velocidad y dirección del movimiento, lo que permite solucionar problemas de navegación.

El receptor GPS-SR530 realiza cálculos utilizando las siguientes frecuencias:

Medición de frecuencia L1 (12 canales): medición de la longitud de onda completa por fase portadora, por código C/A, por código exacto;

Medición de frecuencia L2 (12 canales): medición de la longitud de onda completa por fase portadora, por código P, por acceso selectivo AS.

Estos dos métodos de procesamiento no son mutuamente excluyentes. Sin procesamiento diferencial, ambos tipos de receptores solo pueden calcular posiciones basándose en mediciones de código. Si el Departamento de Defensa de EE.UU. no implementa el programa de Disponibilidad Selectiva (S/A), entonces la precisión de la ubicación es de unos 30 metros.

La agricultura moderna proporciona la disponibilidad de servicios correccionales. El sistema de corrección diferencial es un conjunto de métodos que pueden mejorar los parámetros de rendimiento de la navegación: indicadores precisos, confiabilidad y disponibilidad de integración de datos.

¿En qué se diferencian los servicios correccionales entre sí?

Cada servicio correccional tiene sus propias características y características técnicas. Los siguientes tienen precisión centimétrica en las mediciones:

• RTK de punto central– la precisión es inferior a 25 mm, recibe la señal del servicio de corrección de precisión a no más de 15 mil m de la base. Se utiliza en fincas ubicadas hasta 15 km de la base RTK, o en espacios abiertos. El servicio puede resultar útil para trabajos agrícolas, donde puede ser necesaria precisión vertical u horizontal.
• Centro VRS– precisión inferior a 2,5 cm, puede corregir datos en grandes áreas con disponibilidad GSM. El sistema puede proporcionar indicadores de alta precisión. Utilizado en granjas ubicadas en el área de cobertura de los operadores celulares. Puede ser necesario realizar trabajos en áreas grandes. Se utiliza para siembra en cinta, drenaje y nivelación de terrenos.
• Punto central RTX– la precisión es inferior a 3,8 cm. Las correcciones GNSS se envían a través del operador celular y se repiten con un indicador de 3,8 cm con una frecuencia de 1,5”. Las correcciones van directamente al receptor, que puede estar ubicado en cualquier lugar. Utilizado en fincas que cuentan con cobertura RTK. Necesario para trabajos agrícolas con una precisión de 4 cm.

Los sistemas de corrección y seguimiento diferencial que funcionan con precisión decimétrica son:

• Punto de rango RTX– precisión de 5 a 10 cm Transmite correcciones GNSS diferenciales a muchos países del mundo. Se adapta a receptores que tienen una pantalla CFX-750 en Trimble FMX.
• OmniSTAR HP– la precisión es inferior a 500 mm, de fila a fila menos de 150 mm. Se utiliza para la siembra, riego y cosecha eficaces de cereales. Trabaja en un área abierta.
• OmniSTAR XP / G2– precisión de medición de hasta 100 mm. Alta eficiencia en riego y cultivo de cereales. Se utiliza para trabajos donde se necesita una señal clara de satélite GLONASS + GPS. Trabaja en espacio abierto.

En Moscú, también se utiliza lo siguiente para ajustar los sistemas de conducción:

• SBAS (EGNOS);
• Trimble PUNTO CENTRAL RTX.

Los indicadores de precisión submétrica los proporciona el sistema OmniSTAR VBS. El error de medición es de 15 a 20 cm. Necesario para cultivar cereales y regar.

Acerca de OmniSTAR

OmniSTAR es líder mundial en el suministro de servicios DGPS de alta precisión con correcciones transmitidas a través de canales de comunicación satelital. OmniSTAR es una división de Fugro Corporation, cuyas oficinas centrales se encuentran en los Países Bajos, EE. UU. y Australia. Las 250 oficinas de la corporación ubicadas en más de 55 países representan sus intereses en topografía, posicionamiento y geotecnologías para aplicaciones terrestres y marinas. OmniSTAR proporciona servicios DGPS satelitales comerciales en todo el mundo y es líder en el desarrollo e implementación de tecnologías DGPS. La solución DGPS de OmniSTAR fue diseñada para cumplir con los requisitos aplicables a los sistemas de posicionamiento de alta precisión en aplicaciones terrestres.

OmniSTAR (100 estaciones terrestres de referencia, 3 centros de carga de datos satelitales y 2 centros de control de red) brinda un servicio DGPS confiable en todo el mundo las 24 horas del día, los 365 días del año. Los datos del servicio OmniSTAR se transmiten desde una red de satélites geoestacionarios a través de canales de comunicación en banda L, lo que permite a cualquier usuario que se haya suscrito al servicio utilizar estos servicios. Este sistema único proporciona automáticamente la solución de posicionamiento óptima para todos los usuarios utilizando una técnica conocida como Estación Base Virtual (VBS). Este método de corrección diferencial es más preciso que, por ejemplo, la formación de correcciones diferenciales a partir de una única estación de referencia o de una estación base virtual con una ubicación fija.

Principio de funcionamiento

El sistema OmniSTAR utiliza una red de estaciones de referencia (o estaciones base) para medir errores de señal GPS causados ​​por la atmósfera, la inexactitud horaria y los efectos orbitales. Los datos recopilados por estas estaciones de referencia se transmiten a los Centros de Control de la Red, donde se verifica su integridad y confiabilidad. Posteriormente, la información recibida se descarga a los satélites geoestacionarios, que la transmiten a las zonas cubiertas. Este procedimiento proporciona un acceso rápido a los receptores de los usuarios a los datos transmitidos por las estaciones de referencia. Los receptores de usuario procesan estos datos de todas las estaciones de referencia disponibles para obtener la solución de posicionamiento óptima. Debido a que todos los datos generados por las estaciones de referencia OmniSTAR están disponibles para los receptores de los usuarios, es posible utilizar toda la información simultáneamente, teniendo en cuenta las distancias entre las ubicaciones del usuario y las estaciones de referencia OmniSTAR. Este enfoque permite calcular las correcciones especificando una estimación del peso para cada estación de referencia en función de la distancia al área de trabajo. Como resultado, se obtiene un conjunto de correcciones diferenciales optimizadas para un área de trabajo determinada y se forma una estación base virtual. Estas correcciones optimizadas se calculan cada vez que se recibe información de los satélites. Este enfoque hace que el sistema OmniSTAR sea adecuado tanto para aplicaciones estáticas como dinámicas.

Opciones de suscripción al servicio OmniSTAR VBS:

• VBS Continental: la señal cubre todo el continente (por ejemplo, Europa)
• VBS Regional: La señal cubre la región o estado seleccionado
• Agri-License (licencia agrícola): VBS se genera para un territorio local seleccionado por el usuario

Ámbito de aplicación del servicio OmniSTAR:

• Recopilación de datos SIG
• Levantamientos topográficos
• Agricultura de precisión
• Cartografía y gestión del territorio.
• Operaciones de búsqueda y rescate
• Sistemas de seguimiento y posicionamiento de vehículos.
• Navegación
• Monitoreo ambiental
• Aplicaciones militares
• Monitoreo de los activos empresariales
• Aviación
• Aerogeofísica
• Fotogrametría
• Dragado

Beneficios de la EBV

• VBS proporciona determinación de coordenadas de alta precisión para áreas grandes
• VBS es un sistema muy fiable que no depende de una única estación de referencia.
• Sin “saltos” de posicionamiento al pasar de una estación de referencia a otra.

Cobertura global

El servicio OmniSTAR se basa en un sistema de satélites geoestacionarios que forman varias áreas de cobertura satelital global. Este sistema le permite decodificar señales OmniSTAR en casi cualquier parte del mundo.

Términos de suscripción flexibles

Los usuarios de OmniSTAR tienen la oportunidad de suscribirse anualmente o por varios años a la vez. También puedes suscribirte por varios meses. Además, podrás utilizar el servicio OmniSTAR cada hora (mínimo 150 horas). Se carga en el receptor del usuario una suscripción por un determinado número de horas, y al utilizar el servicio diferencial, este número comienza a contar.

Fiabilidad de la tecnología VBS

Todas las estaciones terrestres de referencia cuentan con un canal de comunicación duplicado con los Centros de Control de la Red. El canal de comunicación principal se implementa sobre la base de una línea arrendada y el canal de respaldo se basa en una conexión telefónica.

El servicio satelital primario y secundario cubre las áreas más pobladas del mundo. Si se detecta alguna falla en el servicio principal, los receptores que reciben correcciones OmniSTAR son capaces de cambiar automáticamente a un servicio de respaldo.

Las correcciones OmniSTAR son independientes de cualquier estación de referencia terrestre. Para generar correcciones se utiliza el algoritmo matemático de promedio de peso VBS. Por lo tanto, si una de las estaciones de referencia deja de funcionar, tendrá sólo un impacto menor en la precisión general del sistema.

Los continentes europeo y africano están cubiertos por varios servicios satelitales DGPS. A petición del usuario, es posible solicitar adicionalmente la conmutación automática entre varios sistemas.

Las señales OmniSTAR no se ven afectadas por rayos ni campos eléctricos.