Программа работы с бытовыми навигаторами в практике геодезиста

Спасибо, забыл про эту ссылку, но и там непонятно, что передают Лучи и живы ли они. У СДКМ есть свои наземные каналы связи и про состояние Лучей нет ни слова, только зона покрытия, от которой ни холодно ни жарко.

Например для EGNOS можно увидеть статус передающего спутника на странице
https://egnos-user-support.essp-sas.eu/new_egnos_ops/egnos_system_realtime
из которой сразу понятно, что конкретно передают SBAS (список коррекций для GPS), передают ли вообще, после этого понятно следует ли искать проблему на стороне пользователя. А у нас об этом ни слова.

Я уже неделю включаю приёмник, перешиваю туда-сюда, но не могу принять PRN 140, хотя раньше всё получалось и в прошивке ничего не менял кардинально. Вот мне и надо знать - работает ли он вообще.

 

Похоже проблема в низком уровне сигнала. В Москве PRN 140 висит 8.8° над горизонтом. В конце сентября стояла ясная погода и он принимался на внешнюю антенну Novatel с уровнем сигнала 40 dB*Hz. Символьная скорость SBAS составляет 250 bps против 50 bps у GPS, в 5 раз больше, а значит требования к уровню сигнала на 7 dB выше чем у GPS.
Последнюю неделю стоит пасмурная погода и, вероятно, уровень сигнала упал ниже допустимого.

Осталась ещё одна проблема. Вчера в процессе полевых испытаний удалось захватить PRN 125, который 11° над горизонтом, с уровнем сигнала 41 dB*Hz. Но сигнал не был принят в обработку. Надо разбираться.

Вообще к SBAS в России появился огромный скепсис. Непонятно, для кого запускался Луч PRN 125 на долготе 16°W (!!!) - осчастливить Европейцев и Американцев ? Так таблица ионосферы покрывает только СНГ, нафига он нужен в Европе ? При этом своя европейская часть России без сигнала (на границе приёма), невозможно принять даже на внешнюю антенну, что уж говорить про встроенные, а любое рядом стоящее дерево сразу заслоняет спутник.

PS: обновлённые европейские и индийские SBAS ловятся прошивкой на отлично, но в Москве только ухудшают координаты.

 

Ну прямо так резко. И видимо напрасно. Кодовые измерения на всех частотах и по всем живым спутниковым системам , наличие инета и потока RTCM 3 с базовой станции могут существенно улучшить качество координатного решения по кодовым измерениям. Меньше метра на более чем 1000 километров - это существующая реальность.

Например - База в Финляндии, статичный ровер в Казанском университете (более 1000 км) - точность лучше метра:


Но , увы, Рогозины импотентны в реальных нововведениях ...

 

L1/L2 с интернетом не имеет никакого отношения к SBAS, у них разные задачи. И откуда взять интернет в тракторе на отдалённом поле ? )))
SBAS это в первую очередь спутниковый downlink и минимальное изменение приёмного GPS-оборудования (используются те же каналы слежения, что и GPS, только bitrate другой).

 

Оффтоп

Да, с высокоскоростным и глобальным инетом у нас проблемы ... Может Маск со своим Starlinkом поможет . На Лучи надёги мало.

 

Раскрыть Спойлер Свернуть Спойлер

Вы всё перевернули с ног на голову - сначала приплели RTKLib, а потом обосновали необходимость разработок Маска.

GPS и ГЛОНАСС задумывались как пассивные системы "только на приём", SBAS как приложение safety-of-life тоже создан из этой концепции, все прочие производители также используют эту схему (H-Star, Trimble RTX, C-Nav) - только приём.

Вы же предлагаете прицепить полноценный интернет, т.е. двустороннюю связь, которая в данном случае нужна как собаке пятая нога. Зачем добавлять ПРИЁМНИКУ передающую часть и таким образом добавить ещё один фактор риска.

 

Хорошо. ПЕРЕФРАЗИРУЮ для лучшего понимания СУТИ:
SBAS (DGPS) предполагает для улучшения координатного решения использовать поправки к псевдодальностям для спутников GPS и ГЛОНАСС на частоте L1 (версия протокола RTCM 2). А что мешает использовать эти поправки не только для GPS и ГЛОНАСС на частоте L1, а для GPS, ГЛОНАСС, Galileo, Beidou., QZSS, индийской IRNSS для частот L1, L2, L5? Избыточность фактической измерительной информации, очевидно, должна приподнять точность и достоверность получаемых результатов, расширить возможную площадь применения. А пятая нога (RTKLIB и инет) - лишь средство достижения данного результата. Можете валить этот увеличенный массив поправок псевдодальностей как хотите - через Лучи, курьерской доставкой и т.д.. Но инет (NTRIP), однако, предпочтительней - время ДифУстаревания существенно меньше, что ещё улучшает получаемые результаты.
СДКМ с Лучами - на мой взгляд - убожество прошлого века.

 

Ваши хотелки давно реализованы в Trimble RTX - купите приёмник за поллимона и подписку за 1000$ в год и пользуйтесь на здоровье. А многосистемник/многочастотник с толстым каналом связи за 20-100$ - извините, такого пока не бывает даже у u-Blox )))

СДКМ полностью соответствует международному стандарту SBAS и полностью совместим с ним и всем оборудованием L1. Претензии надо выражать американским и европейским разработчикам, они-то, "рогозинцы", не знают, что надо срочно переоборудовать миллионы устройств на многочастотники по 1000$ ))
Наоборот надо радоваться, что наши не стали изобретать велосипед, а сделали максимально совместимую систему, позволяющую задействовать уже существующее, максимально доступное оборудование.

Второе - SBAS это не классический DGPS, но ещё таблица ионосферы, позволяющая скорректировать коррекции (извините за тавтологию), в этом фишка.

Вы избалованы интернетом и доступностью связи. Интернет в тундре, поле и море - это либо недоступно, либо очень дорого и всё-равно очень ненадёжно.

 

Страничка 13, правый верхний угол. Америкосы и европейцы в отличие от "рогозинцев" и думают и делают.
Таки где результаты от бытовухи за 100 баксов и нашего СДКМ на лучах ... Ждёмс.

--- Сообщения объединены, 20 окт 2020, Оригинальное время сообщения: 20 окт 2020 ---

Спасибо за совет. Но мне вполне хватает нователевских двухчастотников , купленных за 15 000 рублей, бесплатной RTKLIB и бесплатного доступа к ресурсам IGS и японского аэрокосмического агентства ...
* Статистические характеристики на рисунках даны от эталонных координат антенны, полученных с сантиметровой точностью.

 

Аха-ха.... Подъ.бка засчитана )))

В свой оправдание могу сказать пару вещей.

1. Реверс и исправление чужой недокументированной прошивки на 3-4 порядка сложнее, чем нажимание кнопок в программе RTKLib, для которой, ко всему прочему, выложены исходные коды.

2. Вне зависимости от успеха с Лучами то, что я уже сделал, пригодится владельцам старых приёмников в других регионах (WAAS, EGNOS), т.к. я обновил устаревшие спутники SBAS на современные.

В свою очередь жду историю успеха работы с RTKlib и ноутбуком не на офисном столе, а в поле.

 

Дык а кто определял эталонные координаты антенн DGPS Свирица и Иванов бор речникам, кто периодически делает промеры глубин на речках ближайшего региона + порядка 15 полевых геосезонов. В офисе это Вам прошивки корявить ...

 

Оффтоп

Странно, что за 15 сезонов вы не поняли, что есть места без сотовой связи. В море, например, или тундре. В любом случае ваша работа связана со стационарной установкой оборудования, когда можно вкорячить ноутбук и есть жирный канал связи. Для SBAS же этого не требуется, им можно работать с рук хоть в пустыне, хоть в кабине комбайна или АН-2. Поэтому ваши претензии к SBAS, мягко говоря, непонятны, это разные области применения. Опять же Novatel не имеет к бытовым приёмникам никакого отношения.

 

Зачем? В поле почти всегда можно отработать на голом GPS с записью сырых данных , по точности не намного хуже SBAS. Потом в офисе - постобработка.

Ну почему непонятны ? Лучи не лучат. Морской и речной сегмент IALA DGPS, мягко говоря - в полной заднице.
https://www.glonass-iac.ru/aboutIAC/nsr_2011_result3.html и ничего не изменилось до сих пор.
Или попробуйте зарегистрироваться на https://sbas.ru/
РОССИЙСКИЙ SBAS и DGPS IALA - ты где?
– Видишь суслика?
– Нет.
– Вот и я не вижу. А он есть.

Надеюсь, теперь понятно ...

 

На странице https://sbas.ru/контроль-ки/?uid=2 в реальном времени отображается информация, принятая с одного из Лучей. Более подробная информация доступна после авторизации. К сожалению, на данный момент регистрация доступна только по запросу.

Никаких перебоев в вещании сигнала PRN140 не было. На счёт не взялся в обработку, может дело в том, что система находится в режиме тестирования и передаётся нулевое сообщение вместо второго (они одинаковые отличаются только номером сообщения)? В данном случае приёмник может не брать в расчёт сообщения SBAS. Тогда всё просто - нулевое сообщение применяется как второе.

Не только ионосфера. В SBAS коррекции разделяют на поправки к орбите и поправки к часам спутника. Также SBAS гарантирует, что сообщение о неисправности спутника будет доставлено до потребителя менее чем за 6 секунд.

 

Спасибо, именно это требовалось узнать, значит искать проблему надо на моей стороне. Хоть какая-то определённость )))

Имеется в виду неисправность спутника GPS или ГЛОНАСС ? Я хотел привести этот аргумент в достоинство, но беглым взглядом по ИКД не нашел тип сообщения, решил что где-то глубже закопано.

Integrity Monitoring в 90-е (раскрыть) Integrity Monitoring в 90-е (свернуть)

В 90-е к GPS было мало доверия. К системам дифкоррекции, которые мы ставили на берегу, иностранный заказчик справедливо требовал мониторинг. Выкручивались так:

1. На береговой станции Trimble RS генерирует RTCM и отправляет на передачу 300 bps по HF около 100 Вт
2. Рядом на станции установлен приёмный модем, поправки с которого заведены в Trimble DS.
3. NMEA GLL с Trimble DS подмешивается в поток RTCM и тоже уходит на передачу. Смешение производилось на компе простейшей программой.
4. На пароходе данные с модема заведены отдельно в Trimble DS (оттуда координаты к заказчику) и также с модема в нашу нав.программу, которая рисует scatterplot от фиксированной известной координаты на берегу. Данные даже разделять не надо, каждый берёт то, что ему нужно и игнорирует неизвестный ему формат.

П.2 был принципиален, требование заказчика (хотя можно было просто прокинуть провод от одного тримбла к другому). Точно не помню, кажется смысл был в том, что персонал на станции тоже мог увидеть, что пропал дифф.режим и принять меры. Мало ли выходной тракт передатчика сгорел и пр. Чем больше глаз следит на станции и судне - тем быстрее отловится сбой.

Что касается мониторинга отдельных спутников - это делалось сначала в программе QPS DGPS, а позднее в QINSy. Там всякие w-test, f-test, MDE и пр. позволяли настроить модель и в итоге определить кривой спутник и исключить его из обработки. Но в конце 90-х такие случаи практически прекратились. А затем наступила эра PPP...

 

Прочитал интересное исследование по этому поводу. Авторы утверждают, что коррекции эфемерид и часов незначительно улучшают решение, а в некоторых случаях могут его даже ухудшить (!), а вот параметры ионосферы гораздо точнее, чем бортовые, и для одночастотных потребителей значительно улучшают решение.

 

Неисправность спутников GPS и ГЛОНАСС. В случае, когда один или несколько спутников выдают аномальные значения, которые SBAS не может скорректировать, вне очереди передаётся 6-е сообщение, в котором указано какие спутники необходимо исключить из решения. Если спутник передаёт состояние неисправности, но при этом SBAS передаёт коррекции для данного спутника, то спутник можно использовать в навигационном решении. Кстати, если для спутников GPS будет включен селективный доступ, то потребители поправок SBAS в теории этого даже не заметят, так как все погрешности будут устранены. Во всяком случае, WAAS почти полностью устранял погрешность вносимую селективным доступом в 90-е.

 

Все мои догадки летят прахом, уровень сигнала конечно влияет, но не он причина. В среду и четверг удалось зацепиться за PRN 140 (у меня он вшит на место PRN 138, который и фигурирует во всех файлах и скриншотах), но получить с него данные не удалось. У меня нет программы для отображения данных в реальном времени, поэтому собрал RINEX и проанализировал его. Сразу насторожил факт, что у обычных GPS-спутников доплер изменяется буквально по 1-2 Hz/sec, а у луча 30-60 Hz/sec, что явно указывает на режим поиска.

Так выглядит доплер GPS, ровный, стабильный, без отскоков:


Так выглядит доплер индийского SBAS PRN 127, стабильный сдвиг несущей около 7.5-8 Hz:




А вот так выглядит доплер Луча PRN 140:





Видно, что цепь слежения за фазой крутится в диапазоне +-600Hz и не может ухватить сигнал. Скорее всего сдвиг несущей частоты Луча находится вне диапазона приёмника. На одном из форумов товарищ писал о регулярном сдвиге в 4 kHz (предположив разогрев на Солнце), я даже защищал Лучи, но, судя по всему, он оказался прав.

На предыдущей странице я писал, что мне удалось принять данные с Луча PRN 140, но впоследствии такой фокус больше не удавался. Объяснить этот феномен я не могу. Приём получился днём 24 сентября , судя по калькулятору затенения геостационарных спутников Луч должен был попасть в тень в период 19:58-21:07, т.е. не мой случай.

Теперь у меня очередной квест, искать в прошивке где регулируется диапазон для пределов доплера и делать очередную заплатку. Очевидно диапазон доплера для GPS сделан несколько kHz, а для SBAS ограничились 600 Hz. Луч уже на орбите и я не знаю, могут ли теперь инженеры что-то изменить. Ну вот так - у индусов работает, а у нас не работает. Никого не обвиняю, от этого оборудование не заработает лучше, но надо как-то решать проблему.

Я пытался найти RINEX с какой-нибудь станции с геодезическим приёмником, которая пишет SBAS и PRN 140 в частности, но это как искать иголку в стоге сена. Буду признателен, если кто-то сможет записать такой файл хотя бы 5 минут.

 

Луч 95°E, SBAS PRN 140, третий день стабильный приём, частота плавает совсем незначительно -6 <-> +24 Hz и остаётся в диапазоне приёмника. Это очень кстати т.к. прошивка никак не поддаётся.
Если так продолжится то можно делать полевые испытания. Инженерам плюс в карму.

refot, подскажите какой максимальный возраст поправки лучше выставить в приёмнике ? Сейчас в прошивке установлены по-умолчанию 30 секунд, не многовато-ли ? Спасибо.

 

Согласно DO-229 время действия “быстрых поправок” (поправок к часам спутника) зависит от типа захода на посадку (точный/неточный) и от параметра деградации “быстрых поправок”, который передаётся с борта. Разброс значений от 180 до 12 секунд. Поэтому 30 секунд не многовато :)