Térinformatikai DGPS NTRIP vétel és feldolgozás
Méréseinkhez a Thales Mobile Mapper CE térinformatikai GPS vevıt használtunk. A mérést a Szegedi Tudományegyetem Egyetem utcai épületének tetején található meteorológiai állomáson található ismert koordinátájú ponton végeztük, melyet korábban 3 db szomszédos OGPSH pontról 40-60 perces statikus méréssel, geodéziai GPS-el határoztak meg.1 Az internet elérése az elsı mérésnél Bluetooth-on keresztül kapcsolt GPRS-es mobiltelefonnal történt (1. ábra), míg a második mérésnél laptopon keresztül, UTP kábellel történt (kiiktatva a feltételezett hibát okozó BT, és/vagy GPRS adatkapcsolatot). A mérések rögzítését DigiTerra Explorer szoftverrel végeztük. Az elsı méréssorozat A mérés 11 és 16 óra között történt. Elıször Monor bázisú NTRIP, majd Szeged bázisú NTRIP, ezután EGNOS korrekciós, végül autonóm mérést végeztünk. Minden mérés 5 percig tartott, mely során 60 pontot rögzítettünk, vagyis a GPS 5 másodpercenként rögzítette a pozíciót. Azután ezt minden órában megismételtük, de utolsó mérésnél a vevı nem találta az EGNOS mőholdat, így itt kimaradt ez a mérés. A mérések horizontális kiértékelésének eredményei A 11 órai mérsnél horizontális tekintetben a Szeged bázisú NTRIP mérés volt a legpontosabb: 0,5 méteres pontosság. Az EGNOS korrekció és a Monor bázis estén 1-1,5 méteresnek adódott a pontosság. Az autonóm mérésnél a pontosság 1,5-2 méter volt. Az eredményeket az 1. ábra mutatja.
1. ábra: A 11 óra utáni mérésrıl készült térkép
1
Szatmári József: Thales Mobile Mapper CE térinformatikai vevı pontosságvizsgálata 7. o. Diplomamunka, Budapest 2007
A 12 óra utáni mérésnél a pontosság valamennyi esetben romlott a korábbihoz képest. Itt is a Szeged bázisú mérés volt a legpontosabb: 1 méteres pontosság. Ezután a Monor bázisú NTRIP mérés következik 1-2 méteres pontossággal, majd az EGNOS és a korrekció nélküli mérés 1,5-2 méteres pontossággal. Az eredményeket a 2. ábra mutatja.
2. ábra: A 12 óra utáni mérésrıl készült térkép A 13 órás mérés esetében a pontosság az autonóm és a Szeged bázisú mérésnél romlott, a másik kettınél javult az elızıhöz képest. Az EGNOS korrekciós mérés meglepıen pontosnak: 0,5-1 méteres pontosságúnak adódott. A Monor és Szeged bázisú NTRIP mérés pontossága 1-2 méter volt. A korrekció nélküli mérés pontossága rosszabb volt 2 méternél. Az eredményeket a 3. ábra mutatja.
3. ábra: A 13 óra utáni mérésrıl készült térkép
A következı mérésnél az NTRIP pontosságok javultak, míg a másik kettı romlott, különösen az EGNOS. A két NTRIP mérés pontossága egyaránt 1 méter körülinek adódott. Az EGNOS pontossága leromlott 1,5 méter körülire, míg az autonóm mérés továbbra is pontatlanabb volt 2 méternél. Az eredményeket a 4. ábra mutatja.
2
4. ábra: A 14 óra utáni mérésrıl készült térkép Az utolsó mérésnél az NTRIP pontosságok lényegében nem változtak. EGNOS mérés – mint már fent említettem – nem történt. Az autonóm mérés viszont meglepın pontosnak 0,5-1 méter - adódott. Az eredményeket a 5. ábra mutatja.
5. ábra: A 15 óra utáni mérésrıl készült térkép Az óránkénti, illetve az összesített átlagos pontosságokat az elsı táblázat tartalmazza:
11 h 12 h 13 h 14 h 15 h Átlag
AUTONÓM EGNOS MONOR SZEGED 1,5 1,2 1,3 0,4 1,8 1,9 1,3 0,9 2,4 0,5 1,2 1,3 2,5 1,5 0,7 0,9 0,7 n.a. 0,8 1,0 1,8 1,3 1,1 0,9
1. táblázat: A horizontális mérések átlagos pontossága deciméter élesen
3
Összességében elmondható, hogy várakozásainknak megfelelıen, az NTRIP mérések voltak a legpontosabbak: átlag 1 méter; majd az EGNOS mérés: átlag 1,5 méter; míg a legpontatlanabb az autonóm: átlag 2 méter volt. Ezeken túl az is kijelenthetı, hogy a Szeged bázisú NTRIP mérés valamivel pontosabb volt, mint a Monor bázisú. A különbségük átlagosan 2 deciméternek adódott, viszont azokban az esetekben, ahol a Szeged NTRIP mérés pontosabb volt (elsı és második mérés) nagy volt a különbség: 0,4-0,9 méter. A mérések vertikális kiértékelésének eredményei Az elsı mérés során az EGNOS és a Szeged bázisú NTRIP mérésnél nem sikerült horizontális adatot rögzíteni.2 A vertikális mérések eredményeit az alábbi táblázat tartalmazza: 11 h 12 h 13 h 14 h 15 h Átlag
AUTONÓM EGNOS MONOR SZEGED -2,9 n.a. -2,7 n.a. -2,5 -0,9 -3,4 -1,6 -4,0 -3,8 -2,0 -3,5 -4,3 -3,7 -1,6 -1,3 -3,6 n.a. -1,8 -1,9 -3,5 -2,8 -2,3 -2,1
2. táblázat: Vertikális eltérések deciméter élesen A táblázat alapján jól látható, hogy minden esetben rosszabb volt a vertikális pontosság a horizontálisnál. Az is szembetőnı, hogy a legtöbb esetben párhuzamosan romlottak, illetve javultak a pontosságok. Minden esetben az autonóm mérés volt a legpontatlanabb, leszámítva a 12 óra utáni mérést ahol a Monor bázisú NTRIP pontosság valamiért nagyon leromlott. Az EGNOS jobb volt a korrekció nélküli méréseknél, sıt a második mérésnél ez volt a legpontosabb (1 méter körül) ugyanúgy, mint a horizontális mérésnél. A Szeged bázisú mérés a 12 óra utáni esetben sokkal jobbnak adódott a monorinál (több mint 1,5 méter eltérés). A harmadik mérésnél a szegedi NTRIP leromlott, míg a monori jobb lett (1-1,5 méter eltérés). Az utolsó két mérésnél az NTRIP korrekciós mérések nagyjából hasonló pontosságúnak adódtak. Összességében tehát itt is a Szeged bázisú NTRIP mérés volt a legpontosabb, de nem sokban különbözött a Monortól. A legpontatlanabb az autonóm volt, az EGNOS pedig a korrekció nélküli és NTRIP mérések között helyezkedett el pontosságban. A mérések 3D kiértékelésének eredményei A 3D hiba nem más, mint a referencia pont és a mért pozíció közti térbeli vektor hossza. Ez összesítve tartalmazza a horizontális és a vertikális mérési eredményeket. A 3D-s hibákat az alábbi táblázat tartalmazza:
11 h 12 h 13 h 14 h 15 h Átlag
AUTONÓM EGNOS MONOR SZEGED 3,3 n.a. 3,0 n.a. 3,1 2,3 3,6 1,9 4,7 3,9 2,3 3,7 5,0 4,0 1,8 1,7 3,7 n.a. 2,0 2,3 3,9 3,4 2,5 2,4
3. táblázat: Térbeli hibák deciméter élesen 2
Ez nem a vevı, hanem a file formátum hibája volt.
4
Összességében itt is elmondhatjuk, hogy az NTRIP mérések voltak a legpontosabbak, ezen belül a Szeged összességében egy kicsit jobb volt a Monornál. A legpontatlanabb az autonóm mérés volt, az EGNOS pedig az elızı kettı között helyezkedik el pontosságban. A második méréssorozat A mérések helyszíne megegyezett a korábbival. Az egyetlen különbség az volt, hogy nem mobiltelefonról, hanem laptopról csatlakoztunk az internetre és errıl továbbítottuk adatkábel alkalmazásával az adatokat a GPS vevıhöz. A cél a korábban mért mérésekkel való összehasonlíthatóság volt, így korrigálatlan, EGNOS, illetve NTRIP korrekciós DGPS mérések történtek. A háromdimenziós hibát tekintve a Szegedi mérés volt a legpontosabb: 1,7 méter körüli, ezen belül a vízszintes hiba 1 és 1,5 méter között, a függıleges pedig 0,5 és 1 méter között mozgott. A Monor bázisról már 2,5-3 méter között mozgott a térbeli pontosság, a vízszintes hiba 2-2,5 méter, a függıleges 1-1,5 méter volt. Az EGNOS pontossága 5 méternél rosszabbnak adódott, de ehhez hozzátartozik, hogy a vevı mérés közben többször elvesztette a mőholdat, illetve, hogy a vízszintes hiba 1,5 méter körüli volt, csak a függıleges volt igen rossz. A korrigálatlan mérésnek 5 méter körüli hibája volt, ezen belül a vízszintes és függıleges értékek lényegében megegyeztek az EGNOS-éval, csak a függıleges pontosság volt kicsit jobb. Az eredményeket összefoglalva a 4. táblázat és 6. ábra tartalmazza. Vízszintes hiba
Függıleges hiba
3D hiba
Autonóm
1,4
4,6
4,8
EGNOS
1,7
5,6
5,8
Monor
2,4
1,4
2,8
Szeged
1,4
0,8
1,7
4. táblázat: A négy mérés átlagos pontossága deciméter élesen
6. ábra: A második méréssorozat horizontális mérési eredményei
5
