О коммерческих спутниковых сервисах

Продолжение...


Вопрос не в том, что западные спутниковые сервисы дифференциальной коррекции - SBAS (WAAS, EGNOS, GAGAN, MSAS), а также TerraSTAR, OmniSTAR, StarFIRE, Trimble CENTER POINT RTX, CENTER POINT RTK и заявленный в качестве сервиса ATLAS, неприемлемы для нас по своим технических характеристикам. Вопрос состоит в их ограниченном применении на некоторых участках территории России - в силу пространственных особенностей нашей огромной территории.


По каждому из спутниковых дифференциальных сервисов более подробно.

Сервис TerraSTAR

Коммерческий спутниковый дифференциальный сервис предоставляемый по подписке английской компанией TerraStar GNSS Limited.


Сайт сервиса: http://www.terrastar.net



Принцип работы и оказания своих услуг такой же, как и у сервиса OmniSTAR.

Орбитальный сегмент состоит из семи спутников:


Четыре спутника над регионами

AORW - Западно-Атлантический спутник
AORE - Восточно-Атлантический спутник
IOR - Индоокеанский спутник
POR - Тихоокеанский спутник

Три спутника в промежуточных точках:

98W - в точке 98 гр.з.д. Северная и Южная Америки
25E - в точке 25 гр. в.д. Африка и Европа
143.5E – в точке 143 гр.в.д. Юго-Восточная Азия


Спутник 25E - на частоте 1539,8825 МГц

Спутник AORW - на частоте 1539,8925 МГц

Спутник 98W - на частоте 1539,9025 МГц

Спутник POR - на частоте 1539,9425 МГц

Спутник IOR - на частоте 1539,9825 МГц

Спутник 143.5E - на частоте 1539,9925 МГц


Возможность приема указанных поправок на территории России:

Прием возможен со спутников AORE, 25E и IOR

Прием поправок на территории Северо-Запада возможен со спутника 25E


Зоны освещенности указанных геостационарных спутников.



Наземный сегмент состоит из 80 опорных станций, размещенных по краям материков - на территории России их естественно нет:



Ближайшими опорными станциями к нашему региону Северо-Запада являются:

Stockholm – 700 км
Bodo - 1 130 км
Vardo – 1 160 км


Как уже говорилось, широкозонная дифференциальная коррекция это поправка, которую получает спутниковый приемник пользователя в виде площадных параметров коррекции (FKP), рассчитанных на основе данных измерений от нескольких (трех и более) опорных станций. Формирование пространственной сетки поправок позволяет выполнять раздельную оценку эфемеридно-временных погрешностей навигационных спутников и пространственного распределения атмосферных погрешностей.

Но, широкозонная дифференциальная коррекция позволяет работать в дифференциальном режиме на значительном удалении от отдельных опорных станций, только в пределах многоугольника, вершинами которого являются эти станции. Это когда дифференциальные поправки формируются по наблюдениям не одной опорной станции, а при совместной обработке наблюдений группы разнесенных в пространстве опорных станций, что позволяет более эффективно учитывать корреляционные свойства погрешностей и за счет этого повышать точности учета эфемеридных и атмосферных погрешностей.

Многоугольник для Санкт-Петербурга – как условного центра Северо-Запада, замыкается через четыре станции TerraSTAR: Vardo-712, Aktau 902, Baku 90, Stockholm 716. Это зона площадью почти в 4 000 000 кв. км. Других подходящих комбинаций для замыкания многоугольника с Санкт-Петербургом не получить из-за отсутствия таких станций на территории России.



Теоретически конечно можно: взять для этого те же - Vardo-712, Aktau 902, Baku 90, Stockholm 716 и добавить одну с японского побережья, но это уже будут чисто теоретические изыски. От площадных параметров коррекции (FKP) таких больших зон большой пользы не будет.


Элементарный пример, насколько разительно отличается атмосфера между Стокгольмом - с его опорной станцией Stockholm 716 и Санкт-Петербургом - в котором находится пользователь с приемником:
Если кто-то имел возможность лететь самолетом из Стокгольма в Санкт-Петербург, мог собственными глазами видеть этому подтверждение - над Швецией и Балтикой ясное и чистое небо, а вдали на горизонте всегда стоит большой серый комок - в устье Финского залива, над разломом двух континентальных плит и полностью закрывающий небо над Северо-Западом.
Состояния тропосферы и ионосферы над Санкт-Петербургом и ближайшими скандинавскими опорными станциями отличается, образно говоря, как «земля и небо» - это абсолютно разные климатические зоны, хотя и находятся они все за шестидесятой параллелью и расстояния между ними 700 - 1000 километров.




Сервис OmniSTAR

Это коммерческий спутниковый дифференциальный сервис, предоставляемый по подписке группой западных компаний Fugro NV.


Сайт сервиса: http://www.omnistar.com


Наземный сегмент системы включает в себя около 150 базовых станций по всему миру. На территории России нет ни одной.
Ближайшие - в Харькове, Баку и Астане.


Корректирующие поправки передаются через восемь спутников находящихся на геостационарных орбитах, из них активных – шесть.

Каждый спутник имеет свое место на геостационарной орбите и свое имя:

AORW - Атлантический океан Запад
AORE - Атлантический океан Восток
IOR - Индия, СНГ, Ближний Восток
PORL - Тихоокеанский регион

MSV - Северная Америка
ASAT - Северная и Южная Америка
ESAT - Европа и Азия


Как это работает.


Каждый подписавшийся пользователь получает корректировочные сообщения от всех ста пятидесяти базовых станций, но эти поправки имеют определенный математический вес, в зависимости от расстояния до получателя. Таким образом, пользователь получает корректировки, оптимизированные для его месторасположения.


Существует несколько вариантов подписки на услуги этого дифференциального сервиса.

Сельскохозяйственная лицензия - предоставляет право использовать поправки на территории радиусом в 50 км от точки, указанной пользователем.

Региональная лицензия - обеспечивает покрытие одной страны.

Континентальная лицензия - покрытие территории континента, например, Европы (включая страны Восточной Европы и территории бывшего СССР вплоть до Уральских гор).


OmniSTAR предоставляет три уровня дифференциального сервиса:

OmniSTAR - VBS (Виртуальная базовая станция)
OmniSTAR - HP (Высокоточное исполнение)
OmniSTAR - XP (Расширенное исполнение)

– более подробно изложено ниже.


Возможность приема указанных поправок на территории России:

Прием возможен со спутников - AORW, ESAT, IORH и PORL на Дальнем Востоке.


Зоны освещенности указанных геостационарных спутников.



Из-за отсутствия на территории России базовых станций этого сервиса, заявляемой точности на российской территории не получить.

Сервис StarFIRE – коммерческий спутниковый дифференциальный сервис американской компании John Deere.


Сайт сервиса: http://www.deere.ru


Корректирующие поправки передаются через шесть спутников с геостационарной орбиты.
На территории США восемь станций сети, в Австралии пять станций, четыре станции в Европе и три станции в Южной Америке.



У этого сервиса существует две разновидности поправок:


Начальный уровень точности SF1 - cходная по точности OmniSTAR VBS, предоставляется бесплатно. Заявленная точность +/- 23 см. Считается достаточной для обработки почвы, пастбищ и уборки урожая.


Повышенный уровень точности SF2 - аналогичная OmniSTAR HP/XP, это уже платная услуга. Заявленная точность +/- 5 см. Это уже вариант для посева и посадки.


Все эти поправки могут принимать только свои собственные John Deer приемники StarFire 6000.
Не говоря уже о том, что на территории России базовых станций этого сервиса также нет.