Made in China: BEIDOU.
1 like2,120 views
Hans Visser, Fugro Intersite BV geeft de presenatie: Made in China: BeiDou: 14 BeiDou satellieten met dekking over Azië. Welke mogelijkheden liggen hier? Wat kunnen we ermee, ook in het Westen? Hoe is de werking van dit systeem? Een update en voorspelling naar de toekomst.
Made in China: BEIDOU.
- 1. GNSS Workshop Haarlem HSB-NIN-VPN-GIN 12-Dec-2014 BeiDou : Made in China 北斗卫星导航系统 Hans Visser Xianglin Liu Niels Treffers Fugro Intersite BV [email protected]
- 2. 2 www.fugro.com Navigatie in 2014
- 3. 3 www.fugro.com Navigatie in 2020 Met BeiDou 720 Kanalen Met Galileo Met Glonass
- 4. 4 www.fugro.com Huidige Satellietsystemen GPS SBAS GLONASS Galileo BeiDou QZSS IRNSS √ √ India Japan WAAS/ EGNOS
- 5. 5 www.fugro.com Is meer GNSS Satellieten beter (Hein 2012) Ruisvloer No Horizontale nauwkeurigheid 95% (HDOP) Signaalruis Hoogte 95% (VDOP) Aantal Satellieten BeiDou BeiDou IRNSS
- 6. 6 www.fugro.com BeiDou-1 (Fase-1) (Compas) BeiDou 1A 30-Oct-2000 59 Oost BeiDou 1B 20-Dec-2000 80 Oost BeiDou 1C 25-Mei-2003 110.5 Oost BeiDou 1D 3-Feb-2007 Mislukt Frequentie 2491.75 MHz (S-Band) Beter dan 20 Meter nauwkeurig Gebruiker kan SMS ontvangen en verzenden (120 karakters) 2009 Alle grenswachten van China krijgen BeiDou-1 ontvangers 2008 Aardbeving Sichuan (SMS) en deformatie metingen
- 7. 7 www.fugro.com BeiDou en Galileo 2003 Samenwerking BeiDou en Galileo: China investeert 230 miljoen Euro in Galileo 2004 Galileo Joint Undertaking" (GJU) en "National Remote Sensing Centre of China" Tekenen samenwerkingsovereenkomst. 2006 Elf Samenwerkingsprojecten 2008 Volgens “South China Morning Post”: “China is niet tevreden over de Galileo samenwerking en gaat de concurrentie aan.” BeiDou en Galileo gebruiken dezelfde frequenties. Via ITU en bilateraal overleg wordt dit oplost “Het lijkt dat BeiDou en Galileo gelijktijdig dezelfde frequenties kunnen gebruiken.”
- 8. 8 www.fugro.com BeiDou-2 Fase 2 BeiDou Satellite Navigation System (BDS) M1 14 Apr-2007 (Testen) G2 15-Apr-2009 (Mislukt) G1 17-Jan-2010 144.5 Oost IGSO-1 01-Aug-2010 118 Oost (55°Z- 55°N) G4 01-Nov-2010 160 Oost IGSO-5 18-Dec-2011 2011 Werkt in China met 10 BDS satellieten 2012 Werkt in heel Z/O Azie met 10 BDS satellieten 2013 14 Satellieten (5 GEO, 5 IGSO, 4 MEO) 2014 Mei BeiDou DGPS Radiobakens 2014 November: IMO goedgekeurd
- 9. 9 www.fugro.com Beidou-2 Lanceringsschema (Wiki)
- 10. 10 www.fugro.com GNSS Systems - BeiDou 5 Geostationaire Earth Orbit satellites (GEO) 5 Inclined Geosynchronous Orbit satellites (IGSO) 4 Medium Earth Orbit (MEO)
- 11. 11 www.fugro.com BeiDou Fase 3 2017/2020 Wereldwijd beschikbaar met 35 BDS satellieten Vrije Service <10 meter nauwkeurig Militaire Service (Gebruikt door het Chinees leger en Pakistaans leger) Kosten 8 Miljard US$ (6.5 Miljard Euro) Geo-MS Tweewegcommunicatie Geo-SMS Alarmering naar gebruikers Tyfoon, Tsjunami, Overstroming, Aardbeving, .. van QPSK naar MBOC berichten van 1561 Mhz naar 1575 Mhz (Zelfde frequentie als GPSIII en Galileo)
- 12. 12 www.fugro.com Geostationaire baan • Radius 42.164 km • Afstand 35.786 km • Satelliet valt even snel als aarde draait. • Satelliet draait in 24 uur rond de aarde. • Lijkt dus stil te staan • Kan alleen in vlak evenaar • BDS1.. 5 (zijn Geostationair)
- 13. 13 www.fugro.com BeiDou: Constellatie 27 MEO GEO IGSO-1 1 2 3 4 5 IGSO-2 IGSO-3
- 14. 14 www.fugro.com IGSO Satellietbaan ouderdom in uren Uren
- 15. 15 www.fugro.com IGSO zichtbaarheid in Europa http://www.satflare.com/track.asp?q=37763#TOP
- 16. 16 www.fugro.com IGSO Satellietbaan ouderdom in uren MEO Satellietbanen boven India, Kazachstan Kunnen 24 uur oud zijn Uren
- 17. BeiDou: Ontwikkelplan en status Date GPS PDOP waarden met Constellatie van 27 satellieten BeiDou PDOP waarden met constellatie van 35 satellieten Van Grelier et al.
- 18. 18 www.fugro.com BeiDou: Dekking uiteindelijke constellatie ? ?
- 19. 19 www.fugro.com D1-Nav structuur voor MEO en IGSO Satellieten
- 20. 20 www.fugro.com BeiDou Signalen • ICD (Interface Control Document ) beschikbaar sinds 2012 dec voor B1 en B2 • Signaalstructuur voor B3 is bekend door reverse engineering • Afstandmeting wordt CDMA (Zoals Galileo BOC1) • Chiprate 2.046 Mchips/sec. • 15 Meter codelengte • Codelengte 1 milliseconde (Zelfde als GPS) • Symbolen 50 per sec (Zelfde als GPS) • 37 codes gereserveerd • Dus maximaal 37 BeiDou Satellieten (Nu 35 Satellieten gepland)
- 21. 21 www.fugro.com BeiDou frequenties BeiDou 1176.45 MHz 1207.14 Mhz 1227.60 Mhz 1268.52 MHz 1561.098 Mhz 1575.42 Mhz 1278.75 MHz
- 22. 23 www.fugro.com BeiDou Electronisch signaal QPSK = Quatro Phase Shift Keying AB11 = Amplitude van signaal CjB1I = Afstand modulatie signaal DjB11 = Datasignaal Voordeel: Meer bits per bandbreedte. Nadeel : Gecompliceerder
- 23. 24 www.fugro.com BeiDou Nav-D2
- 24. 25 www.fugro.com BeiDou en Glonass Klokfout ten opzichte van GPS https://www.ion.org/news/upload/Stuart-Riley-Multi-GNSS-Ship-Set.pdf 2011 2012 2013 BeiDou tijd = 01-Jan-2006 BeiDou Tijd = ~UTC <100 ns
- 25. 27 www.fugro.com Beidou Satellietbaan nauwkeurigheid
- 26. 28 www.fugro.com IGS Beidou satellietbaan nauwkeurigheid
- 27. 29 www.fugro.com BeiDou Satellietbaan en klokfouten Gemiddelde -3 cm +/-120 cm standaardafwijking +6 Meter -6 Meter
- 28. 30 www.fugro.com BeiDou horizontale posities in Beijing (Trimble data) Glonass BeiDou BDS Iono GPS- Standard Iono model GPS- Glonass-BeiDou Iono GPS- Glonass-BeiDou Geo Iono
- 29. 31 www.fugro.com BeiDou RTK Resultaten vergeleken met GPS Date
- 30. 32 www.fugro.com RTK 10%-30% Beter RTK 10-70% Beter RTK Verbeteringen met BeiDou 10-40% Trimble RTK Analyse • 2 KM tot 22 KM basislijnen Data uit verschillende omgevingen • Goede omgeving • Veel multipad, Bomen, Huizen • 15 basislijnen Meeste in China • 22 km Perth Australia • 6 km ChristChurch Nieuw-Zeeland Vergelijking tussen: GPS+GLONASS+QZSS GPS+GLONASS+QZSS BeiDou 0 5 10 15 20 25 KM https://www.ion.org/news/upload/Stuart-Riley-Multi-GNSS-Ship-Set.pdf 80% 60% 40% 30% 20% 10% 0% 80% 60% 40% 30% 20% 10% 0%
- 31. 33 www.fugro.com BeiDou L1 Ionosfeermodel • Lijkt op GPS Ionosfeer (Klobuchar) model. • BeiDou Model is beter(70%) dan GPS Ionosfeer model (50%). • Nauwkeurigheid: • ~1.5 meter op het noordelijk halfrond. • ~3.5 meter op het zuidelijk halfrond. • ‘s Nachts (1.5 Meter afstandcorrectie) • Ionoparameters worden alleen in China gemeten. • Elke 2 uur worden nieuwe parameters verzonden. Ionospherische Grid Punten (IGP): •7.5 – 55 Noorderbreedte. •70 - 145Oosterlengte. •Lengte 5° x breedte2.5° •320 IGP.
- 32. 34 www.fugro.com BeiDou professionele ontvangers • Javad Triumph Delta-G3TH (2011) • Topcon GR5, B110 (2012) • Septentrio AsteRx3 (2013) • Trimble Netr9, BD9xx, SPS (2013) • Novatel OEMV6 B1 en B2 (2013) • Leica Viva GNSS (2014) • Unistrong Unicore (2011) • Fugro 9205G4…
- 33. 35 www.fugro.com BeiDou Massamarkt • Unistrong China (2013) 199 Yuan (=26 Euro) • Comnav China (2013) • U-Blox UBX-M8030, BCM47531, (2013) • STMicroelectronics Teseo III chip (2014) • Qualcomm (2013) Totaal 3 Miljard GNSS chips verkocht • Broadcom, (2013) Totaal 500 Miljoen GPS chips in Azië • Software Defined Radio’s (SDR) (2014) •Hackaday 2014 Maak je eigen GNSS ontvanger voor 20 Euro
- 34. 36 www.fugro.com Onze missie is om marktleider te zijn in het verzamelen en interpreteren van data verbonden met de aarde. Fugro Missie GNSS Workshop Haarlem HSB-NIN-VPN-GEOINFO 12-Dec-2014 Hans Visser
- 35. 37 www.fugro.com G2 GPS + GLONASS Baan/Klok Stations en Fugro Satellieten
- 36. 38 www.fugro.com Fugro G4 Tracking netwerk (Dec-2014) IOR Broadcast
- 37. 39 www.fugro.com Aantal zichtbare BeiDou Satellieten 10-14 2-7 0-5 0-4 1-7 8-13 8-13 8-11 3-9 3-6 3-7 Min - Max >5° elevation 12-Dec-2014
- 38. 40 www.fugro.com Amsterdam 12-Dec-2014 GEO IGSO MEO IGSO -4 Minuten per dag
- 39. 41 www.fugro.com Amsterdam 13-Dec-2014 IGSO -4 Minuten per dag
- 40. 42 www.fugro.com Amsterdam 01-Jan-2014
- 41. 43 www.fugro.com BeiDou Satellieten in zicht in Amsterdam 12-Dec-2014
- 42. 44 www.fugro.com BeiDou Satellieten in zicht op 01-Jan-2015 Amsterdam
- 43. 45 www.fugro.com De lokatie is te slecht om goede GNSS positie uit te voeren. (Zelfs met 2 Beidou satellieten). Positie fouten tot 50 meter Rotterdam Kop van Zuid tussen de wolkenkrabbers Hans Visser
- 44. 46 www.fugro.com Fugro Oslo GNSS “Hemel Overzicht.”
- 45. 47 www.fugro.com Fugro G4 Oslo GPS, Glonass, BeiDou Horizontaal 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 1 2 3 4 5 6 7 8 Tijd in UTC 10cm 8cm 5cm 3cm 0cm Geen BeiDou
- 46. 48 www.fugro.com Fugro G4 : Meer is beter GNSS Workshop Haarlem HSB-NIN-VPN-GEOINFO 12-Dec-2014 Hans Visser G4 = GPS +Glonass + BeiDou + Galileo Maandag 8 December 2014 zendt Fugro BeiDou satellietbaan correcties over de Indian Ocean Region (IOR) G4 nauwkeurigheid •Kleine verbetering in nauwkeurigheid •Meer BeiDou en Galileo satellieten zullen de oplossing verbeteren •Beter wegen van metingen zal de oplossing verbeteren •BeiDou baan en klok kan beter G4 voordelen •Snellere convergentietijd •Beter detecteren van foutieve metingen door meer satellieten •Betere positie in moeilijke omstandigheden (Havens, Ionosfeer Scintillaties) •Meer frequenties verkleint kans op Interferentie En nu Galileo!
- 47. 49 www.fugro.com Referentielijst http://en.BeiDou.gov.cn/ Officiële BeiDou website (Engels) BeiDou Navigation Satellite System Signal In Space Interface Control Document Open Service Signal (Version 2.0) Dec 2013 http://www.trimble.com/gnssplanningonline Trimble Planning software Email [email protected]