О западных коммерческих спутниковых сервисах
По спутниковым каналам свои поправки передают все западные коммерческие сервисы - TerraSTAR, OmniSTAR, StarFIRE, Trimble CENTER POINT RTX, CENTER POINT RTK и некоторые другие, включая появившийся ATLAS.
Как ранее уже было сказано, необходимо различать спутниковую группировку на геостационарной орбите и коммерческие спутниковые сервисы - передающие через спутники свои сигналы коррекции для потребителей. На геостационарной орбите есть российские спутники, но интересующие нас сигналы коррекции они не передают - необходимая для этого наземная инфраструктура до сих пор не создана. Поэтому, российским потребителям ничего не остается как использовать западные сервисы.
И 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.
Всего 20 наземных станций.
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.
Но!
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.
Таким образом:
Сервис TerraSTAR - заявляет 80 наземных опорных станций и семь спутников;
Сервис OmniSTAR - заявляет 150 наземных опорных станций и шесть спутников;
Сервис StarFIRE - заявляет 20 наземных опорных станций и шесть спутников;
По факту это одни и те же наземные станции и геостационарные спутники...
Разница в названии поправок и их стоимости для потребителя.
А также, в некоторых случаях, привязке потребителя к модели оборудования строго определенного производителя..