DGPS - přesnější navigace

Lokalizujte se s přesností na až jeden metr.

Čas od času dostávám maily, jak udělat cestování s GPSkou přesnější. Nuže, jedna z cest je využití korekčního signálu, vysílaného buď z komerčních družic nebo z pozemních vysílačů. Sítí existuje více, pro příklad bych uvedl alespoň dvě a zabloudil i do našich končin. Jen pro představu o přesnosti měření pozice s DGPS uvádím výsledky 24 hodinového měření pracovníků a studentů ČVUT s přístroji a signálem, které distribuují.

Signál GPS s vlivem SA	DGPS korekce

DGPS z družice
Systém vysílání korekčního signálu přes družici využívá společnost OmniSTAR. K příjmu tohoto signálu je třeba speciálních přístrojů. Jedná se o přídavné zařízení, které se přes interface připojí ke GPSce a ta rázem získá přesnost od 10 do 1 metru, dle korekčního přijímače. Existují i GPSky, které mají vestavěný modul pro příjem DGPS korekčního signálu, ale nepodobají se standardním ručním přístrojům a jsou většinou nepřenosné nebo těžko přenosné. Korekční signál ze stacionárních komerčních družic je možno zachytit samozřejmě tam, kam je nasměrována vysílací anténa. Každá družice má svoje Broadcast pole a nejsem si jistý, jestli jsou tímto signálem pokryty opravdu všechny končiny Země. Typoval bych, že na pólech to bude slabší, protože tam nejsou zákazníci pro komerční vysílání, tak proč tam směrovat družici.

Jak takový systém pracuje je patrno z obrázku.

Čísla na obrázku :

1. Síť satelitů GPS (nestacionárni)
2. Pozemní monitorovací místa sítě OmniSTAR
3. Zasílání korekcí do centra po pronajatých linkách
4. Síťové monitorovací centrum, kde jsou korekce přepočítány a připraveny pro uplink
5. Geostacionární L-band satelity
6. Broadcast pole satelitu
7. Příjem korekčního signálu a aplikace v reálném čase

Přístrojem pro příjem korekčního signálu DGPS je například :

Omnistar 3000L Tento přístroj je spojením 8 nebo 12 kanálového GPS přijímače, přepínače FM/satelit, digital signal processing počítače (DSP) s RISC procesorem a samozřejmě přijímačem diferenčního signálu. Přesnost je okolo jednoho metru.

DGPS z pozemního vysílače
Systém příjmu korekčního signálu je obdobný, jako u vysílání přes družici. Korekční signál je v jiném frekvenčním pásmu a je šířen z pozemních vysílačů. Schéma je na obrázku. Tohoto způsobu přenosu DGPS korekcí využívá například firma StarLink. Šíří diferenční signál pozemními vysílači o výkonu 250 - 1000W v pásmu 300 kHz, (283,5-325 kHz).

Činnost systému je následující :

1. Referenční stanice zná přesnou polohu své antény pro příjem a vysílání
2. Změří pozici antény z údajů GPS
3. Porovná ji s její známou polohou
4. Rozdíl je korekce, kterou odešle do éteru protokolem RTCM

Přístroj pro příjem tohoto signálu je například :

StarLink MRB-2A Toto je pouze přístroj pro příjem diferenčního signálu a má dva nezávislé přijímací kanály pro korekční signál, z nichž využívá vždy ten s lepší kvalitou příjmu. Přesnost přístroje je v závislosti na použité GPS od 5 do 1 metru.

Pokud vás zajímá, kde všude a na jakých frekvencích je vysílán korekční signál, stáhněte si seznam.

DGPS v Čechách
Ano, i v Čechách máme vysílač korekčního signálu. Tento signál je zpracováván na pracovišti RadioEngineeringu katedry radioelektroniky na ČVUT, kódován do RDS systému radia Regina 92,6FM a vysílán do středních Čech vysílačem o výkonu 5kW. Referenční anténa je umístěna na budově Elektrotechnické fakulty ČVUT. Opět jedna nevyšlapaná pěšinka, kterou prošlapávají právě čeští vědci.

Referenční pracoviště

Dostal se mi do ruky i letáček, informující o vysílání korekčního signálu na frekvenci 111,8 kHz vysílačem v Poděbradech a na frekvenci 124,6 kHz vysílačem v Litovli. Tyto dva vysílače svým dosahem plně pokrývají území ČR a část území sousedních států.

K tomu, abyste mohli využívat korekční signál z vysílačů v Čechách potřebujete speciální přístroje. Pro signál na radiu Regina je to přijímač a RDS dekodér RCM22. Pro příjem dlouhovlnného signálu potřebujete přijímač DLR04.

RCM 22	DLR 04

To jsou všechno speciální přístroje, jednak drahé (u českých nevím), jednak poměrně nevzhledné a rozhodně ne "pocket". Existují však i přijímače korekčního signálu standardně vyráběné a distribuované většinou výrobci GPS přístrojů. GPS/DGPS systémy však mají přesnost mezi 5 a 20 metry. Tyto přístroje využívají většinou korekčního signálu z pozemních vysílačů.

Garmin GBR 21	Eagle DGPS Beacon Receiver