OmniSTAR Дифференциальный GPS Сервис - Статьи

OmniSTAR Дифференциальный GPS Сервис

OmniSTAR – коммерческий дифференциальный сервис

OmniSTAR – это спутниковый дифференциальный сервис, который предоставляется компанией Fugro NV. В 1987 году компанией был разработан особый метод формирования корректировочных сообщений, который позволял пользователю получить набор поправок, оптимизированный для его месторасположения. Принцип работы системы совпадает с принципом работы других вспомогательных систем. Главное отличие заключается в том, что услуга предоставляется на коммерческой основе и требует оформления подписки.

По состоянию на декабрь 2008 года наземный сегмент системы включает в себя 136 базовых станций. Хотя ни одна из них не расположена на территории России, некоторые расположены достаточно близко. Например, в Харькове и Баку. Сеть базовых станции используется для определения ошибок, вносимых в сигнал спутников GPS орбитальными эффектами, атмосферой, неточностью часов и другими. После этого информация передается в Контрольный Центр Сети, где данные проверяются на целостность и достоверность. Для передачи поправок конечным пользователям сообщения загружаются на геостационарные спутники, которые ретранслируют их на покрываемые области. В сеть OmniSTAR входит 3 контрольных центра и 6 центров загрузки данных на спутник. В космический сегмент системы входит 8 спутников, которые обеспечивают покрытие территории различных областей земного шара.  Территорию США покрывают 3 спутника (MSV-E, MSV-C, MSV-W), территорию Северной, Центральной и Южной Америки, включая Карибский бассейн, покрывает спутник AM-SAT, Азию и острова Тихого океана – AP-SAT, Африку – AFSAT, Восточную Африку и Средний Восток – EA-SAT, Австралию и Дальний Восток – OCSAT. Поправки передаются на частоте L-дипазона, как и сигналы GPS.

Особенностью предоставляемого сервиса является независимость точности поправок от расстояния между приемником сигнала и базовой станцией. Компанией OmniSTAR был разработан специальный алгоритм Wide Area Solution (можно перевести как Широкодиапазонный метод), который позволяет достичь высокой точности независимо от месторасположения пользователя. Каждый пользователь получает корректировочные сообщения от всех базовых станций, однако эти поправки имеют определенный вес, в зависимости от расстояния до получателя. Таким образом, пользователь получает корректировки, оптимизированные для его месторасположения. Для тех районов, где вообще отсутствуют базовые станции (например, Средняя Азия или отдаленные острова), можно применять алгоритм OmniSTAR XP.

OmniSTAR предоставляет три уровня дифференциального сервиса: VBS, HP и XP. Сервис VBS предоставляет субметровую точность. При этом гарантируется погрешность определения координат значительно меньше одного метра с вероятностью 95%. Погрешность определения высоты – около 1 метра с вероятностью 99%. При этом расстояние от сети наземных станций может составлять до 1000 км. Дифференциальные поправки передаются в формате RTCM . Уровень HP  позволяет достичь сантиметровой точности позиционирования на территории Западной и Восточной Европы. В этом случае поправки, определенные при помощи базовых станций передаются в формате RTK. Сервис XP отличается тем, что в этом случае для формирования поправок не требуются наземные станции. OmniSTAR-XP использует данные о точной орбите спутников GPS и измерения времени GPS. При этом обеспечивается точность от 4 до 50 см. Точность определения позиции с использованием OmniSTAR HP/XP увеличивается с течением времени после включения приемника.

Существует несколько вариантов подписки на услуги дифференциального сервиса.

Сельскохозяйственная лицензия предоставляет право использовать поправки на территории радиусом в 50 км от точки, указанной пользователем, региональная обеспечивает покрытие одной страны, а континентальная – покрытие территории континента, например, Европы (включая страны Восточной Европы и территории бывшего СССР вплоть до Уральских гор). Согласно информации, расположенной на сайте компании Навгеоком – официального представителя OmniSTAR в России, стоимость часовой подписки составляет 3-5 EURO в зависимости от ее вида. Кроме того, для получения дифференциальных корректировок необходимы специализированные GPS-приемники, которые производятся Trimble, OmniSTAR, Hemisphere, Sokkia и другими компаниями. Стоимость таких устройств может составлять 5 000-10 000 долларов США.

Все это обусловливает использование OmniSTAR только для  коммерческих или научно-исследовательских задач. Основные пользователи системы – это геодезические, топографические и гидрологические организации.

OmniSTAR

OmniSTAR является мировым лидером в области предоставления высокоточных поправок DGNSS коррекции через спутниковые каналы и имеет свои офисы в Нидерландах, ОАЕ, США, Австралии, Сингапуре и Южной Африке. OmniSTAR входит в состав международной корпорации Fugro, представленной более чем в 50 странах и насчитывающей более 200 офисов по всему миру. Деятельность компании Fugro сфокусирована на выполнении геодезических и геотехнических работ, а также услуг высокоточного позиционировании для наземного и морского применений.

Предоставляя услуги платного, спутникового DGNSS сервиса по всему миру, OmniSTAR лидирует в области разработки и проектирования технологий дифференциального GPS позиционирования. Услуги, представляемые компанией OmniSTAR, OmniSTAR – VBS (Виртуальная базовая станция), OmniSTAR – HP (Высокоточное исполнение) и OmniSTAR – XP (расширенное исполнение) были специально разработаны, чтобы удовлетворять требованиям, предъявляемым к системам высокоточного позиционирования наземного применения.

Для предоставления непрерывных, высоконадежных услуг позиционирования по всей территории земного шара 24 часа в сутки, 365 в году, OmniSTAR использует порядка 100 базовых станций, 6 мощных спутников и 2 глобальных Сетевых Контрольных Центра.

Услуги OmniSTAR – VBS и OmniSTAR – HP/XP транслируются в L – диапазоне через сеть геостационарных спутников и доступны для использования при оформлении подписки.

Уникальность услуг заключается в том, что они автоматически обеспечивают оптимальное определение местоположения в месте нахождения пользователя посредством системного решения. Методика формирования дифференциальных поправок на основе системного решения, является более точной и надежной, чем формирование дифференциальных поправок на данных, полученных от одной, отдельной базовой станции.

  OmniSTAR-VBS

OmniSTAR-VBS эта услуга одночастотного DGNSS сервиса, которая использует сеть базовых станций (или базовые станции) для измерения и уменьшения ошибок вносимых в GPS сигнал, вследствие влияния атмосферы, временных и орбитальных погрешностей.

Опорные данные с базовых станций собираются в наших Контрольных Центрах, где они проверяются на достоверность и надежность и затем передаются на цепочку геостационарных спутников, которые транслируют их в соответствии с зонами охвата. Данная процедура гарантирует, что все данные базовых станций сформированные для определенной территории являются мгновенно доступными для пользовательских приемников. Приемник обрабатывает данные от всех доступных опорных станций, обеспечивая оптимальное определение позиции.

Так как все данные, сформированные опорными станциями системы OmniSTAR, доступны оборудованию потребителя и одновременно поступают на приемный тракт, то для их дифференцирования принимается во внимание расстояние между положением пользователя и каждой опорной станции.

Это делается посредством математического взвешивания поправок от каждой опорной станции как функции от их удаления до пользователя. В результате получаем один набор поправок, оптимизированный для района пользователя. Оптимизированные поправки рассчитываются на каждый раз, когда опорная информация приходит от спутника.

Это делает услуги OmniSTAR – VBS идеально подходящими для использования в различных уголках планеты и гарантирует, что решение OmniSTAR никогда не полагается исключительно на данные от одной базовой станции, что делает его непрерывным, достоверным и надежным. Погрешность определения координат при использовании сервиса OmniSTAR – VBS не хуже 70 см в плане.

OmniSTAR-HP/XP

Услуги OmniSTAR-HP\XP являются новейшим достижением в области повышения точности позиционирования при использовании двухчастотных систем. Они обеспечивают дециметровую точность определения местоположения, используя две независимые технологии позиционирования:

• Сетевая технология (OmniSTAR-HP).

Сеть двухчастотных базовых станций OmniSTAR позволяет нам проводить измерения, которые исключают ошибки, возникающие в результате задержки сигнала в ионосфере. Сочетания этих измерений с измерениями по фазе несущей позволяет нам обеспечивать высокоточное позиционирование в зоне покрытия сети опорных базовых станций.

• Precise Orbits & Clocks Technology (OmniSTAR-XP).

Полностью обособленная сеть двухчастотных базовых станций позволяет нам получать информацию относительно точных параметров орбит спутников и ухода шкалы времени. Корректировка этих измерений относительно движения земной коры, приливов и отливов, а также движения полюсов позволяет нам производить высокоточные измерения координат даже вне зон покрытия нашей сети опорных станций.

Внутри зон покрытия нашей региональной сети, OmniSTAR комбинирует две вышеуказанные технологии в «HP+», увеличивая производительность и надежность измерений. За пределами зоны обеспечивается только XP – решение.

Погрешность определения координат не хуже 10 см в плане и 15 см по высоте.

Преимущества OmniSTAR

• Глобальное спутниковое покрытие.

Зона действия сервиса OmniSTAR включает несколько зон перекрытия от различных спутников, обеспечивая всемирное покрытие. Это означает, что приемник способный декодировать сигналы OmniSTAR может быть использован повсеместно.

• Стабильная высокая точность позиционирования.

Поправки OmniSTAR не зависят от одной отдельной базовой станции, а основываются на алгоритме сетевого решения. Поэтому одна неработающая базовая станция не имеет значительного влияния на общую точность. Благодаря сетевой технологии обеспечивается непрерывность услуг OmniSTAR на огромных территориях, без скачков в определении координат при переходе с одной базовой станции на другую.

• Высокая надежность.

 Все базовые станции имеют двойное резервирование линий связи со своим Контрольным Центром. Основной является арендованная выделенная линия, VSAT или Интернет с резервированием по телефону.

• Повышенная живучесть.

 Услуги OmniSTAR- HP+ комбинируют две совершенно независимые технологии позиционирования и покрывают практически все заселенные территории земного шара. В случае выхода из строя одной из них, что является маловероятным, другая будет продолжать обеспечивать высокоточное позиционирование, причем переключение происходит автоматически.

ПОКРЫТИЕ РЕГИОНОВ