GNSS signal error part determination for satellite based navigation within maritime high precision applications

• Autorzy: Hirrle A. , Engler E.

Warianty tytułu

PL

Błąd sygnału satelitarnego GNSS w systemach precyzyjnej morskiej nawigacji satelitarnej

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

For satellite based navigation within maritime applications, the IMO defines requirements for further GNSS systems (IMO, 2002). In order to meet e.g. the demands for automatic docking (absolute accuracy: 0.1 m horizontal, integrity: 0.25 m Alert Limit, 10 s Time to Alarm, 10E–5 Integrity Risk (per 3 h), accurate code and phase measurements are essential. As these measurements are distorted by effects of various error sources, efficient error detection and correction are of main interest. This paper presents the idea of describing the influence of error sources in both, time and frequency domain to derive a competent basis for evaluating the signal's quality and detecting outliers. This offers a fundament for signal classification (usable, unusable), prediction of signal states and error correction and thus the compliance with the given requirements. First a description of the used analysis method, the Hilbert Huang Transform is given. By means of data recorded at Tromsoe/Norway and Rostock/Germany, first results are discussed.

PL

Nawigacja satelitarna używana na statkach morskich musi spełniać wymagania określone przez Międzynarodową Organizację Morską [1]. Dokładne kodowanie oraz pomiar faz są niezbędne do spełnienia wymagań np. automatycznego dokowania (całkowita dokładność: 0,1 m w poziomie, integralność: 0,25 m wartość do zgłoszenia alarmu (Alert Limit), 10 s – czas do zgłoszenia alarmu (Time to Alarm), 10E–5 – ryzyko wiarygodności (Integrity Risk) – na 3 h. Pomiary te zniekształcone są poprzez działanie różnych źródeł błędów. Główne zainteresowanie skupia się na skutecznym wykrywaniu i korekcji tych błędów. W artykule przedstawiono ideę opisującą wpływ źródeł błędów w domenach czasu i częstotliwości w celu uzyskania właściwej podstawy do oceny jakości sygnału i wykrywania wartości nietypowych. Umożliwia to stworzenie podstaw do klasyfikacji sygnału (użyteczny, nieużyteczny), przewidywania stanów sygnału i korekcji błędów, a tym samym zgodność ze stawianymi wymogami. W pierwszej części artykułu przedstawiona została transformacja Gilberta Huang oraz zaprezentowano pierwsze wyniki na podstawie danych zarejestrowanych w Tromsoe (Norwegia) i w Rostoku (Niemcy).

Słowa kluczowe

EN

satellite system; signal processing

PL

systemy satelitarne; przetwarzanie sygnałów

• Wydawca: Wydawnictwo Naukowe Akademii Morskiej w Szczecinie
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe / Akademia Morska w Szczecinie
• Rocznik: 2009
• Tom: nr 18 (90)
• Strony: 48--53
• Opis fizyczny: Bibliogr. 6 poz., rys.

Twórcy

autor

Hirrle A.

autor

Engler E.

• DLR Institute of Communications and Navigation, Neustrelitz, Germany

Bibliografia

• 1. IMO (2002), IMO Resolution A. 915(22), Appendix 3.
• 2. Kyoto: World Data Centre for Geomagnetism, Kyoto, http://wdc.kugi.kyoto-.ac.jp/dst_final/f/dstfinal- 200310.html, 2009.
• 3. HUANG N.E. ET AL.: The empirical mode decomposition and the Hilbert spectrum for nonlinear and non-stationary time series analysis. Proc. R. Soc. Lond. A, Vol. 454, 1998, 903–995.
• 4. FLANDRIN P., RILLING G., GONCALVÉS P.: Empirical Mode Decomposition as a Filter Bank. IEEE Signal Processing Letters, Vol. 11, No. 2, 2004, 112–114.
• 5. TEUNISSEN P.J.G., KLEUSBERG A.: GPS for Geodesy. Springer Verlag, 1998.
• 6. WU Z., HUANG N.E.: A study of the characteristics of white noise using the empirical mode decomposition method, Proc. R. Soc. Lond. A, Vol. 460, 2004, 1597–1611.