EGNOS (European Geostationary Navigation Overlay Service)
Prezentace do předmětu Geografické informační systémy
EGNOS - je aplikace systému SBAS (Satellite Based Augmentation System) - je vyvíjen:
Evropskou kosmickou agenturou (ESA) Evropskou komisí (EC) Evropskou organizací pro bezpečnost leteckého provozu (EUROCONTROL)
- EGNOS je prvním dokončeným projektem EU v oblasti satelitní navigace a je současně předchůdcem projektu Galileo - poskytuje formou diferenciálního signálu korekce k signálu GPS pro území Evropy - korekce jsou důležité pro eliminaci chyb, jimiž jsou vysílané signály nevyhnutelně zatíženy - zpracováním diferenciálního signálu v GNSS přijímači dochází ke zpřesnění určení polohy - umožňují v Evropě zpřesnit systém GPS pod hranici tří metrů.
Vývoj systému EGNOS •
1994 – Evropská komise schvaluje zahájení projektu EGNOS
•
1996 – Vypuštění telekomunikační družice INMARSAT
•
1998 – Vypuštění telekomunikační družice INMARSAT, stanoveny požadavky programu
•
2003 – EP potvrzuje, že EGNOS spadá do Evropské družicové navigační politiky, spuštěno testování signálu
•
2005 – Spuštěn EGNOS v1 (iniciační provozní fáze)
•
2006 o
o
Modernizace na EGNOS v2.1 (spuštění dataserveru pro přístup k datům z monitorovacích stanic v reálném čase). Rozšíření pokrytí signálem na oblast severní Afriky
•
2009
•
Služba EDAS dostupná v testovací verzi. o Vlastnictví systému převedeno z ESA na EC. Provoz systému EGNOS spravuje společnost European o Spuštěna služba Open service (1. říjen) 2010 o
o o o
o
Spuštěn GSA web portál pro uživatelské komunity a vývojáře aplikací Vyhodnocení ověřovací fáze EDAS a zahájení provozní fáze Dohoda mezi EC a JAXA (Japan Aerospace Exploration Agency) o budoucí kompatibilitě mezi Galileo/EGNOS a QZSS 4. čtvrtletí – dokončení procesu certifikace ESSP SaS pro civilní letectví
•
2012 / 2013 – plánována modernizace na EGNOS v3
•
Dlouhodobý plán pro SoL (Safety of Life service): o o
rozšíření služby SoL na aplikace v silniční, železniční a námořní dopravě na základě multi-regionálního konceptu posílit spolupráci s ostatními poskytovateli služeb SBAS s cílem zajistit globální pokrytí
Složení systému a princip: - systém se skládá z 40 pozemních monitorovacích stanic RIMS (Ranging and Integrity Monitoring Station), které jsou rozmístěny po Evropě a nepřetržitě monitorují data vysílaná satelity GPS.
- výsledek monitorování je průběžně předáván zabezpečenou datovou sítí do jednoho z řídicích center MCC (Master Control Centre). Zde se data upravují a vyhodnocuje se informace o stavu družic GPS a o chybách měření zaviněných stavem zemské ionosféry.
- data jsou pak sítí předána třem vysílacím stanicím. Vysílací stanice jsou z bezpečnostních důvodů zdvojeny. Každá vysílací stanice předává data „svému“ satelitu na geostacionární oběžnou dráhu, tedy nad rovník.
Složení systému a princip: - jedná se o tři satelity: dva satelity komunikačního systému INMARSAT (International Maritime Satellite Organization), jeden satelit (Inmarsat III) je nad Atlantikem - na 15,5° západní délky - a druhý (Inmarsat III) nad Indickým oceánem - na 64° východní délky, a jeden satelit ESA Artemis, který je umístěn nad Afrikou mezi oba Inmarsaty na 21,5° východní délky.
- tyto satelity vracejí data zpět k Zemi, kde přijímač tato data načítá a koriguje podle nich údaje přijaté ze satelitů GPS. V praxi by měla být chyba alespoň v 95 % měření menší než 1,5 metru.
Mapa pozemních stanic:
Mapa a pokrytí satelitů:
Schéma funkčnosti systému 1):
Schéma funkčnosti systému 2):
Schématicky znázorněna přesnost: Velká elipsa kolem fotbalového hřiště ukazuje, jak nepřesné byly GPS přístroje v době před zrušením záměrné chyby Selective Availability. Tečkovaná kružnice kolem středu hřiště je současná přesnost GPS navigátorů. Malý metrový puntík zcela uprostřed je potom EGNOS.
Systém EGNOS poskytuje 3 druhy služeb: •
základní služba (Open Service - OS) – základní signál, poskytovaný zdarma, spuštěno 1.října 2009
•
služba "kritická" z hlediska bezpečnosti (Safety of Life service - SoL) – rozšířený signál zahrnující informaci o integritě, která během několika vteřin oznámí uživateli snížení kvality signálu pod určitou mez. Tato služba byla certifikována 2. března 2011 a oficiálně zpřístupněna pro využití při navigaci především v letecké dopravě. Je certifikována z hlediska mezinárodních standardů Mezinárodní organizace pro civilní letectví (ICAO) a pravidel Otevřeného nebe (Open Sky regulations) a byl k ní vydán Servis Definition Document (SDD).
•
komerční služba "EGNOS Data Access Server" (EDAS) – EDAS šíří EGNOS data v reálném čase a je taktéž přístupovým bodem pro veškerá data systémem shromážděná a generovaná
Signál: Družice vysílají na stejné frekvenci jako GPS L1, tj. 1575.42 MHz tzv. navigační zprávy, rychlostí 500bps za použití 1/2 konvolučního kódování a FEC (Forward Error Correcting).
Navigační zpráva 250 bitů EGNOS se skládá z: • • • •
8 bitů - preambule 6 bitů - označení typu zprávy (0-63) 212 bitů - datové části 24 bitů - paritní části
Využití systému: - využití zejména v letectví (přesnější určení polohy a včasné varování pro případ poruchy některé družice vyhledávacího systému GPS) - korekce jevů: • • • •
informace o integritě systému GPS dlouhodobé odchylky družic od jejich předpokládaných drah dlouhodobé a krátkodobé odchylky atomových hodin družic parametry pro ionosférický model
Zdroje:
- Odbor kosmických technologií a družicových systémů: www.spacedepartment.cz - Jak zvýšit přesnost GPS: http://navigovat.mobilmania.cz - Domovská stránka systému EGNOS: http://egnos-portal.gsa.europa.eu/discover-egnos/about-egnos
Děkuji za pozornost
