شبکه CORS

CORS مخفف Continuously Operating Reference Station or Service است. CORS می تواند جایگزینی باشد برای ایستگاه های بِیس مرسوم که در تعیین موقعیت تفاضلی به کمک GNSS استفاده می شود. CORS موقعیت لحظه ای را با دقت ۲۰ میلیمتر می دهد که این موقعیت در بسیاری از کاربری ها شامل کشاورزی دقیق، ساخت و ساز، معدن، نقشه برداری و تحقیقات علمی استفاده می شود.

معمولاً، بیشینه فاصله بین ایستگاه بِیس و رُووِر GNSS در حدود ۱۰ تا ۱۵ کیلومتر در نظر گرفته می شود. علت انتخاب چنین فاصله ای اثر اتمسفر بر روی سیگنال های GNSS است که از ماهواره ها به گیرنده می رسند.

با ایجاد یک شبکه CORS، فاصله بین بِیس و رُووِر می تواند افزایش یابد. ایستگاه های CORS می توانند تا ۷۰ کیلومتر از هم فاصله داشته باشند و با استفاده از حداقل ۳ ایستگاه CORS، اثرات اتمسفری می تواند مدل و تصحیح گردد تا دقت ۲۰ میلیمتری مورد نیاز برای کاربردهای مهندسی و دقیق حاصل شود.

RTCM

RTCM سرنام عبارت Radio Technical Commission for Maritime Services است. این سازمان را می توان به عنوان یک سازمان غیرانتفاعی، علمی، تخصصی و آموزشی توصیف کرد (RTCM, 2010). کمیته تخصصی ۱۰۴ RTCM مربوط به سامانه های ماهواره ای ناوبری جهانی تفاضلی (DGNSS) است. این کمیته استاندارهایی را برای ساختار پیغام تصحیحات DGPS تنظیم می کند. ورژن های اولیه آن برای ارسال تصحیحات تفاضلی کد طراحی شده بود. جدیدترین استاندارد آن RTCM 10403.1 است (سرویس های GNSS تفاضلی – ورژن ۳٫۱) که نسبت به ورژن های قبلی از یکپارچگی بالاتری برخوردار است و از Network RTK با استفاده از MAC پشتیبانی می کند. (Lachapelle & Petovello, 2006)

به طور خلاصه می توان گفت آر تی سی ام نوعی از فرمت ارسال اطلاعات است که در آن پیغام تصحیحات به کمک فرکانس های رادیویی یا اینترنت از ایستگاه بیس به گیرنده روور ارسال می شود. | درباره RTCM بیشتر بخوانید…

RINEX

ساختار Receiver Independent Exchange Format یا RINEX توسط “مؤسسه نجوم دانشگاه Berne برای تبدیل آسان داده های GPS” توسعه داده شد (Gurtner & Estey, 2007). اطلاعات ذیل برگرفته از تلاش های Gurtner & Estey در سال ۲۰۰۷ است.

نسخه ۲ در سال ۱۹۹۰ میلادی در دومین نشستِ بین المللی موقعیت یابی دقیق با سامانه تعیین موقعیت جهانی در اوتاوا پذیرفته شد. این ورژن امکان ردیابی داده های سامانه های ماهواره ای مختلف را اضافه کرد، مانند GLONASS یا SBAS.

با در دسترس بودن سیگنال های ماهواره ای بیشتر، نسخه ۳ راینِکس به منظور بهبود مدیریت فایل هایی که از ردیابی چند سامانه ماهواره ای ساخته شده اند، توسعه داده شد. نسخه ۳ شامل ۳ نوع فایل ASCII است:

فایل داده مشاهدات = Observation data file
فایل پیغام ناوبری = Navigation message file
فایل داده هواسنجی = Meteorological data file

نسخه ۳ راینِکس امکان ردیابی چند سیستم ماهواره ای را می دهد و پارامترهای جدیدی مانند مشاهدات نصف طول موج، ابهام فاز نصف سیکل، مشاهدات کُد و … را معرفی می کند.

NTRIP

برگرفته از Network Transmission of RTCM via Internet Protocol یک روش محافظت شده با رمز برای دستیابی به داده RTCM است. همان طور که از نام آن پیداست این پروتکل تنها بر بستر ارتباط اینترنتی کار می کند. این پروتکل امنیت و کنترل بیشتری را در اختیار ارسال کننده های سیگنال های تصحیحات قرار می دهد و دسترسی به آن نیازمند کلمه کاربری و رمز عبور است که توسط مدیریت این شبکه در اختیار کاربر قرار می گیرد. استفاده از NTRIP ممکن است شامل هزینه باشد.

استاندارد RTCM 10401.2، استانداردی برای انتقال شبکه ای RTCM از طریق پروتکل اینترنت توسط کمیته تخصصی ۱۰۴ توسعه داده شد. (RTCM, 2010)، در حالیکه این پروتکل توسط آژانس فِدِرال نقشه برداری و ژئودزی آلمان توسعه یافته است (Lenz, 2010). لِنز (۲۰۱۰) می گوید این پروتکل توسعه داده شد تا ارسال داده از طریق اینترنت با استفاده از فناوری هایی مانند GPRS صورت پذیرد. NTRIP به عنوان گزینه ای برای سرویس های موجود تصحیحات لحظه ای از طریق ارسال رادیویی و شبکه های ارتباط بی سیم مانند GSM, GPRS, EDGE یا UMTS است. توسعه دهندگان شبکه های CORS از این پروتکل استفاده می کنند.

VRS

VRS یا ایستگاه مرجع مجازی (Virtual Reference Station) روشی است که برای ارائه تصحیحات Network RTK استفاده می شود. این روش بر پایه ایجاد یک ایستگاه رفرنس مجازی از داده های ایستگاه های GNSS رفرنس است. در این متد، (که توسط Janssen در سال ۲۰۰۹ میلادی توضیح داده شده است)، شبکه ای از ایستگاه های مرجع بطور پیوسته به یک مرکز کنترل متصل هستند تا تصحیحات محلی در محدوده شبکه را محاسبه نماید. از اطلاعات شبکه ایستگاه های مرجع یک ایستگاه رفرنس مجازی در فاصله چند متری موقعیت اولیه رُووِر ایجاد می شود. رُووِر دیتای دریافتی از این ایستگاه مجازی را مانند زمانی که از یک تک ایستگاه مرجع واقعی دیتا دریافت می کند، پردازش می کند. پس تا اینجا VRS یک ایستگاه ثابت است و رُووِر حرکت می کند. چنانچه رُووِر به طور قابل ملاحظه ای جا به جا شود و این جا به جایی روی کیفیت تصحیحات اثر بگذارد، نیاز است تا یک VRS جدید در آن محدوده ایجاد شود.

vrs روش VRS نمی تواند قابل کنترل مجدد باشد چرا که بِیس لاین مورد استفاده برای محاسبه موقعیت، واقعی نیست؛ نقطه مشاهداتی نمی تواند دوباره مستقیماً اندازه گیری شود. کنترل موقعیت می تواند با یک VRS جدید انجام شود، با این وجود، این موضوع می تواند تصحیحات جدید و ناپایداری ایجاد کند (Checkpoint, 2010).

MAC

MAC یا Master Auxiliary Concept روش استاندارد شده مورد استفاده برای تولید و ارسال تصحیحات Network RTK است. MAC به منظور ارسال کلیه تصحیحات از یک شبکه CORS به رُووِر در فرمتی بسیار فشرده طراحی شده است. در این روش، فقط اطلاعاتِ کاملِ مختصات و تصحیحاتِ یک ایستگاهِ مرجع (ایستگاه اصلی یا مستر Master) فرستاده می شود، در حالی که ایستگاه های دیگر در شبکه (یعنی ایستگاه های کمکی) تنها اختلافِ مختصات و تصحیحات را می فرستند. همین موضوع باعث می شود حجم کمتری از داده ارسال شود.

لزومی ندارد که ایستگاه رفرنس اصلی نزدیک ترین ایستگاه مرجع به گیرنده رُووِر باشد، ایستگاه مستر برای ارسال تصحیحات استفاده می شود و دوری یا نزدیکی، نقشی در فرایند محاسبه تصحیحات ایفا نمی کند. قابلیت ارتباط یک طرفه و دو طرفه گیرنده ها در MAC فعال است. در حالت Broadcast (یک طرفه) ایستگاه مستر توسط شبکه، از قبل تعیین شده است در حالی که در حالت اتوماتیک (دو طرفه) ایستگاه مستر، ایستگاه رفرنسی که نزدیک ترین فاصله به رُووِر را دارد انتخاب می شود.

MAC روشی انعطاف پذیر است، یعنی به رُووِر امکان محاسبه یک درونیابی ساده از تصحیحات شبکه را می دهد و یا راه حلی پیچیده تر مانند محاسبه چندین بِیس لاین از ایستگاه های کمکی را انتخاب می کند. برداشت های مبتنی بر MAC تکرارپذیر و قابل کنترل هستند چرا که به رُووِر این امکان را می دهد که بیس لاین بین رُووِر تا ایستگاه اصلی که یک ایستگاه واقعی است را محاسبه کند (Checkpoint, 2010).

vrs

این روش توسط کمیته تخصصی ۱۰۴ RTCM به عنوان تنها استاندارد رسمی Network RTK تصدیق شده و در سند استانداردهای RTCM نسخه ۳٫۱ گنجانده شده است. (Checkpoint, 2010)