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主要星站差分系统介绍

(2014-10-21 17:16:30)
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股票

   目前,市场上已经得到广泛应用的星站差分系统有三家:VeriPos,Starfire,OmniStar
    GPS系统具有以下主要误差源:卫星轨道误差、卫星时钟误差、电离层延迟误差、对流层误差、多路径效应,固体潮、接收机时钟误差、接收机跳变。
    消除误差的方式可以分为两大类,即差分GPS(dGPS)和全球星基增强系统(GSBAS,Global Satellite-Based Augmentation System)。后者将每颗GPS卫星的误差源都作为独立变量解算。GPS卫星轨道误差和时钟误差通过遍布全球的双频接收机观测网来跟踪并解算,解算结果再使用Inmarsat卫星数据链直接发送到Starfire接收机用户,所以不需要地面基准站,对测量范围没限制,可以是全球任何位置。
一 Veripos
    Veripos系统由Subsea7公司建立,在全球建立了超过80个参考站,并在英国Aberdeen和新加坡拥有两个控制中心。控制中心监控veripos通讯系统的整体性能,也能为用户提供有关系统性能的实时信息,同时,具有开启和关闭Veripos增强系统(augmentation system)的权限。所提供的定位服务有以下几类:Veripos Apex,Veripos Ultra,Veripos Standard Plus,Veripos Standard,Veripos Glonass。
    Veripos在76ºN to 76ºS 之间可以获得10cm(95%)的水平精度。
    Veripos Apex: 最新的全球高精度GNSS定位服务,能满足左右海上定位导航应用,Apex能提供分米级精度。Apex使用PPP技术(Precise Point Positioning,一种绝对定位技术,对所有GNSS误差源建模和校正,如GPS卫星轨道误差、种茶、电离层、对流层误差、多路径效应等。)Veripos运营独有的轨道时钟确定系统,能通过独有算法实时校正所有在轨GPS卫星。Apex服务通过LD2,LD3,LD6接收机提供,Verify QC是随机软件。

    Apex通过6颗高功率海事卫星(Inmarsat 25E, 98W, 109E, AORE, AORW, IOR)和1颗低功率卫星Inmarsat POR发布信息。Veripos采用七颗海事卫星进行信号广播,四颗高频的三颗低频的,其中三颗为低频的,为用户提供另一个高精度的数据备份。

    Veripos在上海、深圳、塘沽等地建有基准站。通常水平精度10cm(95%);通常垂直精度20cm(95%);坐标参考:ITRF05。

二 StarFire

  StarFire网络是美国NAVCOM公司在1999年建立的在全球范围内提供GPS差分信号发布服务广域差分系统,它提供了独一无二的可靠性和分米级的定位精度,具备99.99%的联机可靠性。StarFire™ DGPS包括10通道(双频GPS信号接受),另外两个独立的通道,一个用于接受SBAS(satellite based angmentation system)信号,另外一个用于接受L波段差分改正信号。设备通过两个115Kbps数据传输口,原始数据的输出可达50Hz,PVT(position velolity time)数据输出可达25Hz。改正信号通过Inmarsat 静止卫星进行广播,无须建立测区的基准站或进行后处理。

  StarFire网络自从1999年4月开始运行以来,基本上覆盖了全世界。在北纬76º到南纬76º的任何地球表面,都能提供同样的精度。

    目前NavCom提供SF3050系列和SF3040系列星站差分接收机,其中SF3040系列集成了天线和接收机,方便安置。

 

    它提供两种服务:WCT、RTG。WCT定位精度为35cm。RTG定位精度为10cm。

  Starfire采用四颗高频通信卫星进行通信,在国内没有基准站。

  单机RTG技术成功的关键在于其对原来RTK技术的基准站的替代。RTG技术采用在世界范围内的28个双频参考站来对差分信息进行收集,这些信息收集以后发回数据处理中心,经数据处理中心处理后,形成一组差分改正数,将其传送到卫星上,然后通过卫星在全世界范围内进行广播。采用RTG技术的GPS接收机在接收GPS卫星信号的同时也接收卫星发出的差分改正信号,从而达到在实时高精度定位。

    StarFire信号覆盖范围及参考站全球分布如图:http://www.navcomtech.com/StarFire/images/StarFire_GSBAS.jpg



三 OmniStar

    OmniStar系统原属Fugro公司运营,于2011年3月出售给Trimble公司运营,是一套可以覆盖全球的高精度GPS增强系统。在通过卫星提供增强的GPS数据方面OmniSTAR为世界市场的领先者,该系统通过分布在世界各地的70个地面参考站来测定GPS系统的误差,由分别位于美国、欧洲和澳大利亚的3个控制中心站对各参考站的数据进行分析和处理,并将经分析确认后的差分改正数据通过同步卫星广播给用户,实现高精度的的实时定位。OmniSTAR提供测量、定位、环境和包括陆地和近海的卫星服务在陆地上新的应用方面OmniSTAR服务可以满足精密定位系统的需求。OmniSTAR提供了空前的实时的DGPS定位服务。它能够改善GPS接收机的精度提高约100倍。

    Omnistar在国内有一个基准站。

    OmniSTAR系统比部分市场上其它竞争的系统能提供更大地理覆盖。目前,在OmniSTAR信号覆盖范围内可最高实现单机10厘米(CEP)的实时定位精度。

  OmniSTAR的应用横跨了众多工业,包括农业(精密耕作)、采矿业和大地测量等。航空业应用包括农作物灌溉和地理测量等。

  OmniSTAR提供三种GPS差分等级的服务:VBS、HP、和 XP。

  OmniSTAR VBS 是一个亚米级的服务。一个典型的24小时的VBS采样显示的2σ(95%)置信度下的水平位置偏差小于1m,而3σ(99%)的位置偏差接近于1m。

  新的 OmniSTAR HP 服务在2σ(95%)的置信度下的水平位置偏差小于10cm,3σ(99%)的水平位置偏差小于15cm。在农业机械引导和许多的测量任务方面,有其独特的应用。它操作实时,不需要当地基准站或遥感链路。在利用向前发展的精密定位方面,OmniSTAR HP确实比较超前。

  新的OmniSTAR XP服务提供短期几英寸和长期重复性优于20cm(95% CEP)的精度。它特别适合农业自动化操纵系统。而它稍微比HP精度低,它是全世界范围内可用,在测量方面,与地域性差分系统(如WAAS)相比,精度有所提高。

  用户在购买具有OmniSTAR功能的GPS接收机后,可向OmniSTAR的服务商交纳服务费用,申请开通服务。目前在中国地区,可支持VBS和XP两种服务。 

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