EGNOS Oppdrag Hurtigruten

EGNOS Oppdrag Hurtigruten Anders Solberg, Kartverket Geodesi Geodesi- og hydrografidagene 2016, 16.-17. november, Sola FOTO: SNORRE E. ASKE / WWW.HURTIGRUTEN.NO

Kort om EGNOS EGNOS er en regional europeisk korreksjons- og integritetstjeneste for GPS L1-brukere. EGNOS eies av EU og er således offentlig finansiert. Gratis å bruke. EGNOS Europas SBAS (Satellite Based Augmentation System). Det finnes / bygges ut flere slike rundt om i verden: USA:WAAS Japan: MSAS/QZSS India: GAGAN Russland: SDCM EGNOS har blitt utviklet med utgangspunkt i luftfartens krav og standarder for GNSS (i likhet med de andre SBAS)

EGNOS system overview RIMS network

Bakgrunn for arbeidet GSA (EU sitt byrå for satellittnavigasjon) ønsker at EGNOS skal komme til nytte også i andre anvendelser enn luftfartsspesifikke. Det har lenge vært jobbet med å få EGNOS i bruk til maritim navigasjon, men det er en del utfordringer, bl.a.: 1. Måten maritime brukerkravene er definert på (annet integritetsprinsipp) 2. Dataformat, manglende standardisering av mottakere 3. Spesielt for nordlige områder: Distribusjon via geostasjonær satellitt problemer med signalskygging fra terrenget. EGNOS v3 vil støtte tofrekvensbrukere for GPS + Galileo (L1+L5 / E1+ E5). Men det tar mange år før dette systemet er ferdig. På kort sikt ser man for seg å tilby en løsning hvor EGNOS-korreksjoner tas imot ved IALA DGPS-stasjonene, regnes om til lokale DGPS-korreksjoner og kringkastes derfra. I mellomtiden

Test av EGNOS v2 «as is» på et Hurtigruteskip Data logging er gjort på MS Polarlys med Sensor: Kongsberg Seatex Seapath 300, Heading, Attitude and Positioning sensor Prosessert med Differential Positioning System DPS 232. GPS enfrekvent, augmentert med SBAS fra EGNOS PRN 120 og prosessert i henhold til standardalgoritmene for SBAS (RTCA DO-229). MS Polarlys. Foto: Kongsberg Seatex AS

Innsamling av data MS Polarlys. Foto: Kongsberg Seatex AS DPS 232 med antenne av type NOV702GG installert på MS Polarlys GNSS observasjonsdata på RINEX-format EGNOS-korrigerte posisjonsdata på tekstformat Én 11 dagers rundtur med start/slutt i Kristiansund er analysert (31/7-10/8 2016) Dataene analysert døgn for døgn (rundturen er delt inn i 11 etapper) GEO PRN: 120 elevasjon i Bergen = 20 elevasjon i Kirkenes = 6 Ingen EGNOS-korrigerte posisjoner gis ut nord for 70 N (pga. begrensning i EGNOS)

Analyse av data Fasitspor beregnet i ettertid vha. TerraPos (kinematisk PPP) Posisjonsavvikene HPE(t) = EGNOS(t) TerraPos(t) beregnes sekund for sekund Følgende resultatparametere er beregnet døgn for døgn: 1. Signaltilgjengelighet = Antall sekunder med EGNOS-korrigert posisjonsløsning dividert på antall sekunder i datasettet 2. Horisontal posisjonsnøyaktighet = 95persentil(HPE) = «HPE95%» For uavhengig kontroll og nøyaktighetsberegning nord for 70 N er EGNOS-posisjoner også beregnet i ettertid med SBAS-verktøyet PEGASUS

Etappe (døgn) nr. 1-4

Etappe (døgn) nr. 5-10

Etappe (døgn) nr. 11

Etappe 1 Signaltilgjengelighet DPS 232 99.3 % Antall pos. HPE95% DPS 232 1.2 m 85775 HPE95% PEGASUS 1.1 m 84569 Merk: DPS 232 bruker elevasjonsmaske 10, mens PEGASUS bruker 5. Mulig forklaring på forskjell i HPE95%

Etappe 2 Signaltilgjengelighet DPS 232 95.1 % Antall pos. HPE95% DPS 232 0.9 m 82136 HPE95% PEGASUS 0.8 m 84879

Etappe 4 Signaltilgjengelighet DPS 232 HPE95% DPS 232 Ingen data Ingen data Antall pos. HPE95% PEGASUS 1.0 m 86021 0 Hele etappen ligger nord for 70 N.

Etappe 5 Signaltilgjengelighet DPS 232 68.8 % Antall pos. HPE95% DPS 232 1.1 m 14688 HPE95% PEGASUS 1.0 m 84509 Mesteparten av etappen ligger nord for 70 N.

Etappe 6 Signaltilgjengelighet DPS 232 57.8 % Antall pos. HPE95% DPS 232 0.9 m 10506 Mesteparten av etappen ligger nord for 70 N. HPE95% PEGASUS 0.8 m 85656

Signalskygge eksempel 1 Litlmolla, Trollfjorden m.m.

Signalskygge eksempel 2 Storfjorden og Geirangerfjorden

Signalskygge (/ reinitialisering)

Signalskygge eksempel 4 Nordgående Sørgående

Foreløpige konklusjoner (1 rundtur analysert) EGNOS gir homogen horisontal nøyaktighet på 1 m eller bedre i mesteparten av landet Kringkastingen via geostasjonære satellitter er dårlig egnet i Nord-Norge og i fjorder sørpå. Flere rundturer bør analyseres o o o o Undersøke repeterbarheten til signalskyggingseffektene (andre forhold enn terreng) Undersøke signaltilgjengeligheten ved tracking av to geostasjonære satellitter istedenfor én Undersøke nøyaktighet under vanskelige ionosfæreforhold Prosessere med samme elevasjonsmaske for PEGASUS som for DPS 232

Takk for oppmerksomheten Datainnsamling og -bearbeiding på MS Polarlys: Per Erik Kvam, Kongsberg Seatex AS Databearbeiding: Rune Hanssen, Yngvild Andalsvik og Anders Solberg, Kartverket