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TUG 2002 Permanentstationen in der Satellitengeodäsie Schwerpunkt GPS Günter Stangl Bundesamt f. Eich- und Vermessungswesen.

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2 TUG 2002 Permanentstationen in der Satellitengeodäsie Schwerpunkt GPS Günter Stangl Bundesamt f. Eich- und Vermessungswesen

3 TUG 2002 Kriterien l Dauernde Beobachtung von Satelliten l Fixer Standpunkt l Weitergabe der Daten l Anwenderinteresse l Genauigkeit höher als Anwender verlangt

4 TUG 2002 Klassen l SLR-Stationen (Licht) l Doppler-Stationen (DORIS) l GPS-Stationen l Altimeter-Stationen (PRARE) l Galileo-Stationen l Kombinierte Stationen (GPS- GLONASS)

5 TUG 2002 Aufbau-Schema GPS-Station Antenne Empfänger Netz Modem PC (optional)

6 TUG 2002 Anforderungen GPS-Antenne l Stabile Aufstellung l Zwei Frequenzen l Möglichst freie Sicht (Minimalelevation <10°) l Umgebung ohne Reflexionen (Multipath) l Keine Sender mit ähnlichen Frequenzen (Richtfunk) l Wetterschutz (Schnee, Blitz)

7 TUG 2002 Anforderungen GPS-Empfänger l L1/L2 Code+Phase l Kompatibel zu Antenne l >10 Kanäle l Ausgaberate 1Hz l Seriellen Anschluss l Ev. Zusätzlich : l - Weitere serielle Anschlüsse l - RTK-Ausgang l - Externe Frequenz l - Interner Speicher

8 TUG 2002 Weitere Geräte l Modem mit Anschluss für Telefon/Funk l Software für Datenverarbeitung und Kontrolle l Ev. PC mit Netzanschluss (LAN, Internet) l Ev. Meteorologische Messgeräte l Ev. externer Frequenzgeber

9 TUG 2002 GPS-Zentrale l Empfang und Verarbeitung der Daten l Weiterleitung der Daten l Steuerung der GPS-Station l Kontrollfunktionen l Datenspeicherung l Vernetzung der GPS-Stationen

10 TUG 2002 Das österreichische Überwachungsnetz

11 TUG 2002 Design der österreichischen Permanentstationen l Lage und Monumentierung: möglichst geringe Abschattung (Gipfelregionen im Westen); Betonfundament gegründet auf anstehendem Fels (oder Überwachungsnetz bei Nutzung von Bauwerken); Exzenter für terrestrische Messungen vorhanden. l Antennenschutz: Radom (Design Graz); Blitzschutzfilter. l Unterbringung: Bestehende Bauwerke oder Betoncontainer. l Stromversorgung: 220 V AC; Überspannungsfilter; USV. l Zufahrt: bis auf Hafelekar (Seilbahn) und Reisseck (Schrägaufzug) mit Auto möglich. l Meteo-Einrichtungen: Hochpräzisionsfühler für Druck, Temperatur und Feuchte (automatische Abfrage im Minutentakt)

12 TUG 2002 Design der österreichischen Permanentstationen l Empfängerausstattung: Geodätische 2-Frequenzempfänger (Code und Phase) : e.g. Turborogue, Trimble 4000SSI, Z-18 (GPS- GLONASS) l Computerausstattung: Pentiums verschiedener Generation, WINDOWS NT; Empfängersoftware: Terrasat (GPSBASE); Kommunikationssoftware: PCANYWHERE, RAPIDREMOTE, TCP to Serial l Datenlieferung: 1-sec RINEX-Daten und RTCM Korrekturen (wahlweise 18/19 und oder 20/21) l Datenverbindungen: ISDN-permanent zu ORF (RTCM); dial-up (ISDN/analog) von Graz aus für RINEX-Daten und Überwachung

13 TUG 2002 Kosten eines Stationsbetriebs l Aufbau: l - Baukosten l - Erstausstattung l - Organisatorischer Aufwand l Laufender Betrieb: l - Betriebskosten (Miete, Strom,...) l - Kommunikationskosten l - Kontrollaufwand der Zentrale l - Reparaturkosten l - Abschreibung Erstausstattung 3-5 Jahre

14 TUG 2002 Geschichte und Aufbau: Hafelekar (Innsbruck) l Permanentstation seit Oktober 1994, gemeinsam mit ZAMG Wien l 1994: Minirogue l 1997: Turborogue l 1999: Trimble l Software: Terrasat l Permanentstation für: l IGS seit 1994 l EUREF seit 1996 l stündliche Daten und Meteo

15 TUG 2002 Geschichte und Aufbau: Gaisberg (Salzburg) l Permanentstation seit 12/1998 gemeinsam mit BKG Frankfurt l 1998: Trimble l Software: Terrasat l Permanentstation für: l EUREF seit 1998 l dGPS seit 1998 l Stündliche Daten

16 TUG 2002 Geschichte und Ausbau : Rottenmann l Permanentstation seit 9/1999; finanziert durch die Stadtgemeinde Rottenmann l 9/1999: Trimble l 11/1999: Z-18 l Software: Terrasat l dGPS seit 11/1999 l Stündliche Daten

17 TUG 2002 Verwendungszweck von GPS- Permanentstationen (1) l Bestimmung von Satellitenbahnen l Referenzsystem l Kombination von 3D-Netzen l Referenzstationen für GPS- Kampagnen l Bestimmung von Bodenbewegungen l Sensoren für Atmosphärenforschung Post-Processing

18 TUG 2002 Verwendungszweck von GPS- Permanentstationen (2) l Differential GPS (DGPS) l Real Time Kinematics (RTK) l Navigation (Fußgänger->Satellit) l GIS l Überwachung von Bodenbewegungen l Vermessungen l Wettervorhersage Near-Real-Time

19 TUG 2002 Prinzip von Instant GPS Auswerteserver vollautomatischEchtzeit Ein Auswerteserver wertet unter Zuhilfenahme der Referenzstationen Daten von GPS Feldempfänger vollautomatisch in Echtzeit aus Keine Auswertefehler (Automatik) Lokales Ionosphärenmodell Präzise Satellitenbahnen Sofortige Qualitätskontrolle der Messung (mehrere Referenzstationen )

20 TUG 2002 Nuvel-Platten Geologisches Modell NUVEL 1A NNR

21 TUG 2002

22 Organisation von GPS-Stationen l International GPS Service (IGS) global ca. 200 Stationen l European Permanent Network (EPN) of EUREF ca. 150 Stationen l Andere kontinentale Netze l Nationale Netze, z. B. GREF = German REFerence network l Globale private Netze (Omnistar) l Locale private und öffentliche Netze

23 TUG 2002 Benutzung von Permanentstationen am OLG l OLG = Observatorium Lustbühel Graz l Gemeinschaftsarbeit von BEV und ÖAW l Beteiligung an internationalen Diensten und Projekten, v.a. GPS l Zusammenarbeit bei Aufbau öffentlicher GPS-Permanentstationen in Österreich l Wissenschaftliche und öffentliche Arbeiten mithilfe von GPS-Permanentstationen


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