European Geostationary Navigation Overlay Service

European Geostationary Navigation Overlay Service ( EGNOS ) är ett europeiskt differentiellt globalt positioneringssystem (DGPS) som ett förlängningssystem för satellitnavigering . Det ökar positionsnoggrannheten för GNSS regionalt begränsad till Europa och är funktionellt och protokollmässigt fullt kompatibel med amerikanska WAAS , japanska MSAS och indiska GAGAN , som också distribuerar sina korrigeringsdata via satelliter ( Satellite Based Augmentation System , SBAS). Mottagning av EGNOS kräver en siktlinje till en geostationär satellit i söder.

Förutom data för att förbättra positionsnoggrannheten ger EGNOS också information om GNSS: s integritet: användare av tjänsten Safety-of-Life tar reda på inom 6 sekunder om positionssystemen sänder felaktiga data eller om mottagningen är allvarligt störd. Den Safety of Life tjänsten används när rätt läge information är viktig, såsom i flygtrafiken.

bakgrund

Efter att de artificiella fasfluktuationerna i den civilt användbara C / A -koden stängdes av med GPS ( Selektiv tillgänglighet ) i maj 2000 är de största återstående felkällorna körtidseffekter i jonosfären . Hastigheten på radiosignalerna från GNSS -satelliterna när de passerar genom jonosfären beror på joniseringsgraden . Transittiden beror därför inte bara på avståndet till satelliten, utan också på jonosfärens tillstånd. Denna effekt kan korrigeras genom att jämföra transittiderna på två eller flera olika GNSS -överföringsfrekvensband, men civila, bärbara navigationsenheter tar vanligtvis bara emot signalen från GNSS -satelliterna på ett frekvensband. Broadcom BCM 47755-chipet, som lanserades 2018, anses vara det första tvåfrekventa bandet GNSS-mottagare som är lämpligt för massmarknaden.

Konventionell differential -GPS möjliggör en mycket exakt korrigering, men bara på ett kort avstånd från denna station. Traditionell differential -GPS är baserad på en enda referensstation med en känd position. Den tomografiska kopplingen av transittiderna som observerats av många referensstationer leder till en interpolerande karta över jonosfärens elektrontäthet. Med detta kort kan mottagarna göra en grov korrigering. För korrigeringen måste mottagaren befinna sig i det område som referensstationerna täcker.

Systemstruktur

EGNOS markstationer

40 referensstationer ( Ranging and Integrity Monitoring Station , RIMS ) i Europa, Nordafrika och Mellanöstern tar emot signalerna från GPS-, GLONASS- och Galileo -satelliter. Eftersom stationerna vanligtvis är mycket längre ifrån varandra än jonosfärens höjd måste de ta emot satelliterna strax ovanför horisonten för att täcka hela jonosfärens område. Speciella chokeringsantenner används för att undertrycka störande flervägsmottagning orsakad av reflektioner på golvet .

Två redundanta kontrollcentraler ( Master Control Center , MCC ) nära Madrid och Rom använder RIMS-data för att beräkna korrigeringar till satellitpositionerna samt aktuella kartor över jonosfärens elektrontäthet för korrigering av tid .

Sex uppkopplingsstationer ( Navigation Land Earth Station , NLES ), två redundanta per satellitbana, skickar korrigeringsdata till de geostationära satelliterna för distribution i hela området.

EGNOS -satelliter

Transponder som för närvarande är i drift

Följande geostationära satelliter sänder EGNOS -korrigeringssignalen:

EGNOS -drift	PRN	ID	Signaler	Bana position	satellit	kommentar
Övningsläge	120	33	L1	15,5 ° väster	Inmarsat-3F2, AOR-E	startade den 6 september 1996, EGNOS -drift sedan den 2 mars 2011
Livets tjänst	136	49	L1, L5	5,0 ° öst	SES-5	startade den 9 juli 2012, EGNOS -drift sedan 13 augusti 2015
Livets tjänst	123	36	L1, L5	31,5 ° öst	Astra-5B	startade den 22 mars 2014, EGNOS -verksamheten sedan den 11 december 2014

Förutom den vanliga EGNOS -signalen, som har sänds sedan 2006, är EGNOS -signalen från en av satelliterna endast avsedd för teständamål (EGNOS System Test Bed (ESTB)).

Så att enkla GNSS -mottagare inte behöver en extra mottagningsenhet skickar de geostationära satelliterna korrigeringsdata på GPS L1 -frekvensen. För separation med hjälp av CDMA används C / A -koder från PRN 120, vanliga GPS -satelliter använder identifieringsområdet från 1 till 32.

För att öka positioneringsnoggrannheten bör vägar väljas under lantmäteri eller navigationsarbete på ett sådant sätt att det finns en siktlinje till minst en EGNOS -satellit under lång tid vid startpunkten och områden med fullständig skuggning undviks eller snabbt korsas .

Transponder som inte fungerar

Tidigare skickades också en signal via satelliterna ARTEMIS (PRN 124; ID 37) och Inmarsat IND-W (PRN 126; ID 39).

Distribution av EGNOS -korrigeringsdata via Internet

Eftersom de geostationära satelliterna inte är höga på himlen i Europa och deras signaler därför är svåra att ta emot, särskilt för mobilanvändare i städer, distribueras data också snabbt över Internet.

Alla dataposter som skickas arkiveras och är fritt tillgängliga via FTP . Detta möjliggör efterföljande korrigering ( efterbehandling ) av GNSS -positioner (om GNSS -rådata registrerades ) och underlättar applikationsutveckling.

Korrigeringsdata som distribueras kostnadsfritt på detta sätt har endast en låg datahastighet. De mycket mer omfattande rådata för alla RIMS är tillgängliga mot en avgift via en åtkomstpunkt. De tillåter en mer exakt korrigering, särskilt i RIMS -miljön, och har garanterad tillgänglighet.

EGNOS -kompatibla GNSS -mottagare

Många GNSS -mottagare stöder mottagning av EGNOS -korrigeringssignalen via EGNOS -satelliterna och kan behandla EGNOS -korrigeringsdata. Om det inte finns någon siktlinje till en EGNOS-satellit tillåter högkvalitativa GNSS-mottagare EGNOS-korrigeringsdata att tas emot via mobilkommunikation från Internet. EGNOS Open Service är gratis.

Designspecifikationen bygger på det faktum att 99% av de bestämda positionerna ligger inom en cirkel med en radie på 40 meter runt den sanna positionen. Om denna noggrannhet inte längre kan garanteras på grund av systemavvikelser, utfärdas en varning inom sex sekunder.

EGNOS -versioner

EGNOS v2

Systemet har varit i drift sedan den 1 oktober 2009. Frisläppandet av säkerhetsapplikationer tillkännagavs för 2010. I juli 2010 certifierades signalen för systemintegritet, men startkörningen misslyckades initialt (i början av augusti) på grund av ett mjukvarufel. Denna signal har skickats sedan december 2010 och har fått användas av leverantören sedan den 2 mars 2011. Den 15 december 2011 godkände förbundsövervakningskontoret för lufttrafikledning (BAF) för Tyskland användningen av tjänsten Safety-of-Life .

De karakteristiska värdena för tjänsten Safety of Life med EGNOS v2-kompatibla GNSS-mottagare är:

• Korrigeringsdata för: GPS L1 C / A
• Noggrannhet (horisontell): 3 meter (med 95% sannolikhet)
• Noggrannhet (vertikal): 4 meter (med 95% sannolikhet)

Driften av tjänsten Safety of Life med EGNOS v2-kompatibla GNSS-mottagare garanteras fram till 2030.

EGNOS v3

Den 20 november 2013 godkände Europaparlamentet ytterligare finansiering av EGNOS och Galileo satellitnavigeringssystem till ett belopp av 7 miljarder euro för perioden 2014-2020. Airbus arbetar med flera partners på EGNOS v3, ett evolutionärt stadium i systemet som kommer att öka positionsnoggrannheten för både GPS och Galileo . EGNOS v3 stöder korrigeringsdata för två olika frekvensband: L1 / E1 (1575 MHz) och L5 / E5 (1176 MHz). EGNOS v3 stöder också GNSS -mottagare med dubbla frekvenser för tjänsten Safety of Life , vilket ökar positionsnoggrannheten.

De karakteristiska värdena för tjänsten Safety of Life med EGNOS v3-kompatibla GNSS-mottagare är:

• Korrigeringsdata för: GPS L1, GPS L5, Galileo E1 och Galileo E5
• Noggrannhet (horisontell): förmodligen <1 meter
• Noggrannhet (vertikal): förmodligen <1 meter

Från 2023 till 2025 ska EGNOS v3 tas i drift i flera steg.

administrering

EGNOS är ett gemensamt projekt av ESA , EU och den europeiska flygtrafikkontrollen Eurocontrol , som tillsammans förberett projektet som European Tripartite Group (ETP). Det betraktas som européernas inträde i satellitnavigering och som en inledande etapp till det europeiska satellitnavigationssystemet Galileo . ESA ansvarar för design och utveckling. European Satellite Service Provider SAS (ESSP), baserat i Toulouse (Frankrike), driver och marknadsför EGNOS för EU: s räkning.

litteratur

• Javier Ventura -Traveset, Didier Flament (red.): EGNOS: The European Geostationary Navigation Overlay System - En hörnsten i Galileo. ESA Publications Division, Noordwijk 2006, ISBN 92-9092-453-5

webb-länkar

• EGNOS portalsida för EU
• EGNOS informationssidor för ESA (engelska, tekniska detaljer från 2006, plus glansigt nyhetsbrev)

Individuella bevis

1. ↑ https://www.golem.de/news/satellitennavigation-neuer-broadcom-chip-macht-ortung-per-mobilgeraet-viel-genauer-1709-130203.html Golem.de-Nytt Broadcom-chip gör plats via mobil enhet mycket mer exakt
2. ↑ https://spectrum.ieee.org/tech-talk/semiconductors/design/superaccurate-gps-chips-coming-to-smartphones-in-2018 Spectrum.IEEE.org-Superprecisa GPS-chips som kommer till smartphones 2018
3. ↑ https://www.nsl-gnss.com/about-nsl/nsl-blog/15-products-and-services/55-xiaomi-mi8 NSL-Initiala tester av Xiaomi MI 8 Dual Frequency GNSS Smartphone
4. ↑ https://www.nsl-gnss.com/about-nsl/nsl-blog/15-products-and-services/56-xiaomi-mi8-2 NSL-Datakvalitet från dubbla frekvensen Xiaomi MI 8
5. ↑ EGSA: EGNOS -system .
6. ^ Javad Navigation Systems. Hämtad 29 maj 2019 . 
7. ↑ Modifiering för bredbandsmottagning (satelliter från flera system)
8. ↑ EGNOS SERVICE MEDDELANDE nr 015 (Rev. 2.1, 31 augusti 2018)
9. ↑ SISNeT (PDF; 216 kB)
10. ↑ EGNOS Message Server
11. ↑ EGNOS Data Access Service, EDAS -detaljer
12. ↑ EGNOS integritetsmekanismer för säkerhetsapplikationer ( Memento från 6 augusti 2016 i Internetarkivet )
13. ↑ Kommissionen lanserar EGNOS Open Service - fri tillgång för medborgare och företag
14. ↑ EU -kommissionen: Status för EGNOS SoL -introduktion - 9 september 2010 ( Memento från 9 mars 2012 i Internetarkivet ) (PDF; 12 kB)
15. ↑ ESSP News: Status på EGNOS Safety-of-Life Service Introduktion
16. ↑ Pressmeddelande från DFS ( Memento från 3 juni 2012 i Internetarkivet )
17. ↑ https://www.gsa.europa.eu/sites/default/files/brochure_sol-sept_2016.pdf EGNOS Life of Safety (SoL) - Service Definition Document
18. ↑ https://www.gps.gov/systems/gps/modernization/civilsignals/ GPS.gov - Nya civila signaler
19. ↑ https://gssc.esa.int/navipedia/index.php/EGNOS_Future_and_Evolutions EGNOS framtid och utveckling
20. ↑ http://europa.eu/rapid/press-release_IP-13-1129_de.htm
21. ↑ http://insidegnss.com/gsa-eutelsat-contract-marks-major-milestone-for-egnos-v3/ InsideGNSS.com-GSA, Eutelsat Contract Marks Major Milestone for EGNOS V3
22. ↑ https://gssc.esa.int/navipedia/index.php/EGNOS_Future_and_Evolutions EGNOS framtid och utveckling
23. ↑ Airbus pressmeddelande
24. ^ Europeisk leverantör av satellittjänster. Hämtad 29 maj 2019 .