3. komponens – Információcsere és tréning Tanulmányút Berlinben Időtartam: 2007 május 14–16. Helyszín: Berlin, Németország Szakértők Berlinből: Mr. Arno Bergemann Mr. Kevin Marten Mr. Lars Schwarz Teljeskörű szervezés: Ms. Anette Blaser, EUPOS-IRC Project Manager Résztvevők Lengyelországból: Mr. Marcin Leonczyk Mr. Szymon Wajda Résztvevők Magyarországról: Galambos István Mnyerczán András Virág Gábor Az EUPOS Interregionális kooperáció keretében Berlinben tanulmányoztuk a SAPOS (German National Survey Satellite Positioning Service) rendszert. A tanulmányi út három napot ölelt át. Az első nap a SAPOS berlini hálózatát és feldolgozó központját tekintettük meg. A feldolgozó központ a Senate Department for Urban Development (Berlin, Fehrbelliner Platz) épületében található. Az ott működő központ által létrehozott műholdas helymeghatározó hálózat korrekciós adatokat biztosít felhasználók számára különböző pontossági igényeknek megfelelően. Mivel a szolgáltatás használatával elérhető akár cm-es pontosság, ezért Berlin területén hozzávetőlegesen egy éve a geodéziai munkákhoz ezt a rendszert kell használniuk a földmérőknek. Ezzel összhangban a hagyományos vízszintes alapponthálózatot nem tartják fent tovább. Berlin referenciarendszere körülbelül 150 db háromdimenziós ellenőrző pontból és a SAPOS berlini referenciaállomásainak rendszeréből áll. Napjainkban már többféle alkalmazási terület is használja navigációs célokra a rendszer szubméteres pontosságú szolgáltatását, úgymint: • • • •
Központi Rendőrség Közlekedési Felügyelete (1. kép) Berlini Közlekedési Szolgálat Forgalomirányítás Berlini halászati adminisztráció
• Klímakutatás és időjárás előrejelzés
1. kép. Konvoj rendőrségi felvezetéssel A hálózat 8 db. folyamatosan működő állomásból áll (2. kép). Ebből négy állomás Berlinben, 4 állomás Branderburg tartományban található. A központi feldolgozást a Geo++ cég GNSMART programja végzi. A berlini állomásokról a mérési adatok közvetlen, bérelt vonalakon keresztül érkeznek a feldolgozó központba. Ezek nagyon stabil, megbízható vonalak. Gyakorlatilag nincs kommunikációs kimaradás. Ez fontos is a hálózati korrekciók előállítása szempontjából. A brandenburgi állomások kommunikációs megbízhatósága némiképpen gyengébb, itt gyakoribbak az adatvesztések.
2. kép. GNSS Állomás-hálózat
3. kép. Feldolgozó számítógépek
A központi feldolgozást kilenc számítógép végzi, amelyek egy külön helyiségben találhatók (3. kép). A számítógépek soros kábelekkel kapcsolódnak egymáshoz, így biztonságosabb, stabilabb állapotot lehet elérni. Továbbá a feldolgozó rendszer megkettőzött, amennyiben az első számú meghibásodik, a második automatikusan helyére lép. A rendszer funkciói a számítógépeken az alábbi módon oszlanak meg: 1. PC: Tűzfal segítségével védi a feldolgozó központ további egységeit. Ez Linux-os operációs rendszer alatt működik, míg a többi PC Windows operációs rendszert használ. 2. PC: A bejövő adatokat fogadja és elvégzi a teljes hálózati feldolgozást a GNNET modul segítségével. Emellett a GNCIM modul folyamatosan ellenőrzi a kommunikációs kapcsolatot.
3. PC: Az előző gép tartalékja, amely annak rendellenes működése esetén átveszi a feldolgozás folyamatát. Továbbá a felhasználók innen tudják letölteni az itt elkészített és tárolt RINEX adatokat utólagos feldolgozáshoz. 4. PC: A felhasználók GSM kapcsolat esetén erre a gépre csatlakoznak, amely egyszerre legfeljebb 30 bejelentkezést tud kiszolgálni. Négyféle korrekció adattípus közül választhatnak (RTCM-AdV FKP-vel, RTCM 2.3 FKP-vel, RTCM 2.3 VRS-sel és RTCM 3.0 VRS-sel). A felhasználók többsége ezt a GSM adatátviteli szolgáltatást használja. A korrekciókat a berlini Tévétoronyra is továbbítják, amely rádiósugárzása Berlin teljes területét lefedi, így azon keresztül is elérhető a szolgáltatás. 5. PC: Ugyanezen korrekciók elérésének másik lehetősége az Interneten keresztül elérhető NTRIP protokoll alapú szolgáltatás. Ezt a feladatot látja el a GNCASTER gép. 6. PC: A referenciaállomások távoli elérését biztosítja. 7. PC: A Testa-nak nevezett PC teremt kapcsolatot a „SAPOS Központi Hivatal”-lal, ahonnan a Németországi és a határokon túl felhasználók kiszolgálása történik. 8. PC: Ha a rendszerben bármilyen hiba, fennakadás adódik, akkor ezen a gépen futó riasztó modul automatikusan riasztja a kezelőket email-en vagy SMS-en keresztül. Számos belső- és külső (monitor állomás) ellenőrzési pont van. A rendszer teljes körű és alaposan átgondolt biztosítására jó példa, hogy használnak egy külső számról hívható áramtalanító egységet, amely képes a számítógépeket újraindítani. 9. PC: Teszt gép, amellyel szimulálni lehet a külső hozzáférést. Összességében elmondható, hogy habár kevés állomásból áll a berlini hálózat, mindenképpen érdekes és hasznos volt látni, ahogy egy ilyen rendszer működik, szinte hiba nélkül. Professzionális hozzáállást mutat a teljeskörű, többszörösen biztosított kialakítás, amellyel az előírt 99.9 %-os rendelkezésre állás folyamatosan biztosított, így nem csak a geodéziai munkák, hanem fontos kormányzati szervek is aggodalom nélkül támaszkodhatnak a hálózat szolgáltatásaira. A második nap látogatást tettünk a német Geo++ szoftver fejlesztő cég Hannover melletti, garbseni központjában. A cég 1990 óta működik, és 1994 óta foglalkoznak valós idejű GNSS hálózatokkal.
4. kép. A Geo++ cég székhelye
A kellemes környezetű és kialakítású központban három előadást hallgattunk meg. Az első előadást Dr. Andreas Bagge tartotta a GNSS méréseket terhelő hibaforrásokról, azok kiküszöbölésének Geo++ filozófiájáról, valamint a GNSS modernizációról. Itt néhány ismert alapfogalom után érdekes volt hallani, ahogy a hibahatásokat a Geo++ nem az úgynevezett Observation Space-ben (Mérés Térben), hanem State Space Model-lel (Állapot-tér Modellel) kezeli. Volt szó a viszonylag új, és az RTCM szabványba bekerülő MAC korrekció típusról, valamint a jövőben megjelenő új műholdas rendszerekről is. A második előadás, amelyet szintén Mr. Bagge tartott, a különféle RTCM formátumokról szólt, azok múltjáról, jelenéről, és jövőbeli fejlesztéseiről. Harmadik előadásként Dr. Martin Schmitz érdekes és tanulságos előadását hallottuk antenna kalibráció témakörben. Manapság egyre fontosabb szerepe van az antennák egyedi kalibrációjának, továbbá azok közeli környezetének figyelembevételének, hiszen - ahogy az előadás rámutatott -, jelentősebb hibát is belevihetnek a koordinátákba a közeli felületekről visszaverődött jelek, az úgynevezett near-field multipath jelenség. Az előadások után megtekintettük az épület tetején lévő antenna kalibrációs robotot és egyéb kisegítő eszközöket is. Például láthattunk egy Block IIR típusú GPS műholdantennát, amelyet szintén képesek kalibrálni (5. kép).
5. kép Block IIR típusú GPS műholdantenna A harmadik napot ismét Berlinben töltöttük. A feldolgozó központ magas épületének tetején működik a Geo++ cég kalibráló robotjának pontos mása (6. kép). Ezt láthattuk működés közben, ahogy a robot az antennát folyamatosan forgatta és döntötte a műholdak jelenlegi helyzetéhez igazítva. Mr. Kevin Marten magyarázta el igen szemléletesen a robot és ezáltal a kalibráció elvét és működését. Ő is felhívta a figyelmünket mind az egyéni antenna kalibráció, mind a near-field multipath jelenség figyelembevételének fontosságára. Az utóbbit is képesek kalibrálni azáltal, hogy elkészítik az antenna rögzítésének pontos mását, amelyet aztán az antennával együtt tesznek fel a robotra. A kalibráláshoz saját bázis vevőt használnak, amely a háztetőn néhány méterre van a roverként üzemelő robottól. A mérési adatok a tetőről ugyanabba a feldolgozó szobába futnak be, ahol a hálózati korrekciók előállítása is zajlik. Innen a robot működése webkamera segítségével vizuálisan is nyomon
követhető, hogy bármiféle baj esetén azonnal le lehessen állítani. Megtekintettük a feldolgozószoftvert és néhány szemléletes kalibrálási eredményt is. Az antenna kalibrálások fontosságát az is mutatja, hogy a teljes feldolgozást végző számítógépeket és egyéb szükséges eszközöket egy szomszédos, külön e célra szánt szobába fogják áttelepíteni, hogy még kevesebb tényező zavarhassa a kalibrálási folyamatot.
6. kép. Antenna kalibráló robot működés közben Végezetül Mr. Marten megmutatta hol vannak a GNSS hálózatuk referenciaállomásai, majd néhány szót mondott Berlinről és látványosságairól.
Penc, 2007.06.20.
Galambos István,
Mnyerczán András,
Jóváhagyom: Dr. Mihály Szabolcs főigazgató
Virág Gábor
kiutazók
