What effect does network size have on NRTK positioning?

The Network Real Time Kinematic (NRTK) positioning is nowadays a very common practice not only in academia but also in the professional world. To support the users several networks of Continuous Operating Reference Stations (CORSs) were born. These networks offer real-time services for NRTK positioning, providing a centimetric positioning accuracy with an average distance of 25-35 kms between the reference stations. But what is the effective distance between reference stations that allows to achieve the precision required for real-time positioning, using both geodetic and GIS receivers? How the positional accuracy changes with increasing distances between CORS? Can a service of geostationary satellites, such as the European EGNOS, be an alternative to the network positioning for medium-low cost receivers? These are only some of the questions that the Authors try to answer in this articl

What effect does network size have on NRTK positioning?

The Network Real Time Kinematic (NRTK) positioning is nowadays a very common practice not only in academia but also in the professional world. To support the users several networks of Continuous Operating Reference Stations (CORSs) were born. These networks offer real-time services for NRTK positioning, providing a centimetric positioning accuracy with an average distance of 25-35 kms between the reference stations. But what is the effective distance between reference stations that allows to achieve the precision required for real-time positioning, using both geodetic and GIS receivers? How the positional accuracy changes with increasing distances between CORS? Can a service of geostationary satellites, such as the European EGNOS, be an alternative to the network positioning for medium-low cost receivers? These are only some of the questions that the Authors try to answer in this article

Il posizionamento con ricevitori GPS mass-market per applicazioni di Mobile Mapping System: un approccio innovativo

Negli ultimi venti anni, il posizionamento con di sensori a basso costo ha avuto un rapido sviluppo sia a livello commerciale che di ricerca accademica. A questo proposito, il Gruppo di Ricerca di Geomatica del DIATI del Politecnico di Torino ha progettato e sviluppato un sistema universale per Mobile Mapping, chiamato LCMMS (Low Cost Mapping System Mobile), che utilizza solo strumentazione e sensori di basso costo: è possibile trovare in bibliografia i risultati dei vari esperimenti condotti da questo gruppo, in cui sono state integrate strumentazioni GPS e IMU (Inertial Measurements Unit). Questo lavoro vuole essere una continuazione di quanto descritto precedentemente, ma senza considerare l'utilizzo di apparecchiature inerziali e con solo strumenti GPS singola frequenza di basso costo, fatta eccezione di un Leica 1200, utilizzato solo per confrontare la traiettoria ottenuta durante la navigazione. L'uso di questo tipo di strumentazione introduce una serie di problemi, quali l’accuratezza con la quale si riesce a determinare la posizione del rover in ambienti urbani con molti ostacoli via via variabili durante il percorso. L’uso di più di un ricevitore in questo contesto costituisce il vero scopo di questo lavoro che è il il miglioramento del posizionamento e il controllo della sua qualità. Per risolvere questi problemi e per verificare la possibilità di utilizzare ricevitori GPS di basso costo per applicazioni di Mobile Mapping, il gruppo di ricerca ha sviluppato un software scritto in linguaggio MATLAB, che permette un posizionamento cinematico “di rete” a singola epoca di un certo numero di ricevitori rover in riferimento ad una master mobile, esperimenti che, alla conoscenza degli Autori, non sono stati effettuati in precedenza. I risultati ottenuti mostrano che per migliorare ma anche per controllare la qualità del posizionamento è utile inserire, in aggiunta alle equazioni di misura, per ogni epoca, anche le equazioni di vincolo di interdistanza tra le antenne. Alcuni test sono stati condotti per validare questo algoritmo nonché per valutare la precisione ottenibile con questi strumenti in varie condizioni di visibilità satellitari, in termini di ostruzioni urbane (anche nei cosiddetti urban canyon)

Mass-market L1 GPS receivers for mobile mapping applications: a novel approach

Over last twenty years, positioning with low cost sensors has developed rapidly in the U.S.A. and in Europe at both a commercial and academic research level. In this respect, the Geomatics Research Group of LEGEND at the Politecnico di Torino has also designed and developed a universal system for Mobile Mapping, called LCMMS (Low Cost Mobile Mapping System), which uses only low-cost sensors and instrumentation. It is possible to find results of the various experiments conducted by this group in the bibliography (De Agostino, 2009 and Piras et al., 2008), where the integration and use of inertial equipment (3 IMU - Inertial Measurements Units) and GPS instruments (GPS 3 u-Blox + 1 Leica 1230+) were considered. This work is a continuation of the above described research but without the use of inertial equipment and with only L1 low cost GPS instruments, except a Leica 1230+, used only to obtain the control of the trajectory with a high precision tool. The use of this type of instrumentation introduces a number of problems, such as the accuracy that determines the position of the rover: the true goal of this work is to improve the quality of positioning and the control of the same quality. In order to solve this type of problem and to test the possibility of using L1 low cost GPS receivers for mobile mapping, the Research Group has developed a software written in MATLAB language, which allows the single epoch network kinematic positioning of a certain number of rovers in reference to a mobile master, experiments that, to the Authors knowledge, have not been carried out before. To improve but also to control the quality of positioning the idea is to insert, in addition to the measurement equations, for every age, the constraint equations of the distances between the antennas. A mobile mapping test was conducted to validate this algorithm in order to understand the accuracy that can be achieved with this low cost instrument under various satellite visibility conditions, in terms of urban obstructions

La Rete Dinamica Nazionale in scenari di un possibile utilizzo in tempo reale

Il posizionamento NRTK (Network Real Time Kinematic) è oggi una tecnica molto comune non solo nell’ambito delle applicazioni geomatiche. Fin dalla sua apparizione, avvenuta oltre 10 anni fa, un numero crescente di persone ha infatti iniziato ad utilizzare questo tipo di posizionamento anche per il controllo delle flotte di veicoli, per l'agricoltura di precisione, per il monitoraggio del territorio e per altri svariati utilizzi. Anche per supportare questi utenti le reti NRTK offrono servizi per il posizionamento in tempo reale, permettendo di ottenere precisioni che dipendono principalmente dalla strumentazione utilizzata. Nel posizionamento RTK, se le stazioni hanno interdistanza media di 35-50 km si raggiungono precisioni centimetriche. Ma come cambia la precisione di posizionamento se aumenta l’interdistanza tra le stazioni permanenti? Una minor precisione può essere interessante anche per applicazioni non tipicamente geodetiche? Può un servizio di satelliti geostazionari, come EGNOS, essere una valida alternativa al posizionamento di rete con strumenti di medio-basso costo? Queste sono solo alcune delle domande alle quali, all’interno del progetto di ricerca PRIN2008 “Il nuovo sistema di riferimento geodetico italiano: monitoraggio continuo e applicazioni alla gestione e al controllo del territorio”, gli autori hanno cercato di rispondere con il lavoro che qui viene proposto. A tal proposito nelle varie sperimentazioni eseguite per diversi mesi si è analizzato il comportamento in rete di strumenti sia geodetici (doppia frequenza e doppia costellazione) che GIS (singola frequenza e doppia costellazione), prodotti dalle principali Ditte costruttrici. Allo scopo si sono realizzate tre reti NRTK. Una prima rete con interdistanze comuni alle tradizionali reti regionali Italiane (50-60 km), una seconda con passo tipico della Rete Dinamica Nazionale (100 km) ed infine una rete con maglie di circa 150 km. Sugli strumenti geodetici, è stato analizzato il posizionamento GNSS di rete utilizzando differenti tipologie di correzioni differenziali come la Master Auxiliary Concept (MAC), Virtual Reference Station (VRS) e Flächen Korrektur Parameter (FKP). Per i ricevitori GIS si sono utilizzate le correzioni VRS, le nearest (NRT) e la correzione d’area EGNOS. Il lavoro mostra i risultati ed i confronti del posizionamento eseguito con questi ricevitori all’interno delle varie reti e nelle varie modalità di utilizzo. Tutte le prove sono state svolte posizionando i ricevitori rover su un punto noto per poter verificare le precisioni effettivamente conseguite, considerando sessioni di 24 ore di durata in modo da rendere i risultati indipendenti dalla geometria della costellazione, pienamente comparabili tra loro

L'uso di stazioni GNSS a grande interdistanza per scopi di media precisione

Le reti di stazioni permanenti rivestono un ruolo fondamentale per un vasto numero di applicazioni connesse con l'infomobilità, quali ad esempio il tracciamento di veicoli che trasportano merci pericolose, l'ausilio ai mezzi di soccorso, le applicazioni di catasto delle strade e dei sentieri. L'obiettivo del presente lavoro è quello di analizzare il comportamento che hanno ricevitori a singola frequenza (e laddove possibile a doppia costellazione, GPS e Glonass), prodotti dalle principali ditte costruttrici operanti in Italia, all'interno di reti GNSS con maglie a dimensioni distinte. In particolare si sono analizzate reti con interdistanze tipiche delle tradizionali reti egionali (50-60 km), con passo tipico della Rete Dinamica Nazionale (100 km) e con maglie di circa 150 km. Sono stati analizzati sia i più comuni prodotti di rete (correzioni da stazione più vicina e VRS) sia le correzioni EGNOS provenienti dai satelliti geostazionari europe

Trasformazione di sistemi di riferimento dei dati

I dati originari del progetto HELI-DEM sono disponibili in diversi sistemi di riferimento e espressi in diverse coordinate. La fusione di tali dati presuppone che essi vengano preliminarmente trasformati a un sistema di riferimento comune. Nel caso di HELI-DEM tale sistema di riferimento deve essere ETRF2000. Il presente capitolo descrive le procedure di trasformazione implementate allo scop

Trasformazione di sistemi di riferimento dei dati

I dati originari del progetto HELI-DEM sono disponibili in diversi sistemi di riferimento e espressi in diverse coordinate. La fusione di tali dati presuppone che essi vengano preliminarmente trasformati a un sistema di riferimento comune. Nel caso di HELI-DEM tale sistema di riferimento deve essere ETRF2000. Il presente capitolo descrive le procedure di trasformazione implementate allo scopo

Implementazione della rete GNSS di riferimento

E’ stata istituita una rete di stazioni permanenti GNSS a copertura delle aree alpine del Piemonte, della Lombardia e di parte della Svizzera. Tale rete costituisce un prototipo di un servizio di posizionamento transnazionale ottenuto mediante l’unificazione di reti regionali già installate: inoltre, nell’ambito del presente progetto, ha lo scopo di materializzare il sistema di riferimento per i rilievi in tempo reale e post-processati finalizzati all’unione dei DTM e del modello di altezze. Il presente capitolo descrive il prototipo di rete e le modalità con cui è stata inquadrata nel sistema di riferimento ETRF2000. Vengono inoltre descritti i primi test di posizionamento cinematico, sia in tempo reale sia post-elaborato, appoggiato alla rete