Galileo satelliitsüsteemi mõju RTK GNSS mõõtmistele

Abstract

Seoses Galileo satelliitsüsteemi kättesaadavaks tulekuga on tähtis välja selgitada, kuidas Galileo süsteem töötab koostöös teiste GNSS süsteemidega. Antud bakalaureusetöö eesmärgiks oli uurida kuidas mõjutab Galileo satelliitsüsteem RTK GNSS mõõtmisi koostöös GPS satelliitsüsteemiga. Eesmärgi saavutamiseks viidi läbi mõõtmised teadaolevate koordinaatidega kohaliku geodeetilise võrgu punktil. Mõõtmised teostati kahe profiiliga (GPS ja GPS+Galileo) kolme päeva jooksul kaheksa mõõtmissessiooniga. Iga mõõtmissessioon koosnes viiest mõõtmisseeriast, millest igaüks sisaldas vahelduvas režiimis kuus paarismõõtmist. Mõõtmiste jooksul muudeti ka satelliitide tõusunurka, et simuleerida hoonestatud ala. Saadud andmetest arvutati X- ja Y-koordinaatide ning kõrguse hälbed, hälvete aritmeetilised keskmised, keskmised ruutvead ning standardhälbed. Tulemuste analüüsimisest selgus, et Galileo satelliitsüsteemi signaalide lisamine GPS signaalidele tulemusi oluliselt ei muuda. Üldiselt olid GPS ning GPS+Galileo hälvete keskmiste erinevused plaaniliselt kuni ±9 mm ning kõrguslikult kuni ±16 mm. Kuid siiski on Galileo satelliitsüsteemi kasutamine koostöös GPS-iga kasulik piiratud horisondiga aladel, kuna sellisel juhul ei pruugi ainuüksi GPS-il kättesaadaval olla piisav arv satelliite. Sellises olukorras on Galileo poolt pakutavaid lisa satelliite soodne ära kasutada. Käesolevat teemat oleks otstarbekas edasi uurida siis, kui Galileo satelliitsüsteem on täielikus konstellatsioonis.

With the availability of the Galileo satellite system, it is important to find out how the Galileo system works with other GNSS systems. The purpose of this bachelor’s thesis was to study how the Galileo satellite system affects RTK GNSS measurements in collaboration with the GPS satellite system. To achieve this goal, measurements on a local geodetic network point with known coordinates were performed. Measurements were performed with two profiles (GPS and GPS + Galileo) in three days with eight measurement sessions. Each measurement session consisted of five series of measurements, each of which contained six pair measurements in alternating mode. During the measurements, the elevation cutoff angle of the satellites was rised to simulate an area with high buildings. From the data obtained, the deviations of X, Y and H components, the arithmetic mean of each deviation, the mean square errors and the standard deviations were calculated. The results showed that adding the Galileo satellite system signals to the GPS signals does not significantly change the results. In general, the average differences between GPS and GPS + Galileo deviations were up to ±9 mm in 2D and up to ±16 mm in the height component. However, the use of the Galileo satellite system in conjunction with GPS is useful in areas with a limited horizon, as in this case a sufficient number of satellites may not be available using the GPS alone. In such a situation, the additional satellites offered by Galileo are advantageous. It would be optimal to re-examine this topic when the Galileo satellite system is in full constellation.