Z5J5]
ir ei
1176.45 1202.025 1227.6
Hybride plaatsbepaling
ARNS
ARNS
E6
1575.42
frequency
[MHz]
dr. ir. C.C.J.M.
Tiberius, sectie
Mathematische
Geodesie en
Puntsbepaling,
TU Delft.
Fig. 2. Frequentiebanden voor GPS (in groen) en Galileo (in geel). De hier gemaakte
keuze voor hybride GPS- en Galileo-satellietnavigatie bestaat uit het gebruik van de
gecombineerde E2-Ll-El-band, en de L5- en E5-band. Een dergelijke (basis-)keuze is
ontvanger-technisch haalbaar en realistisch. De grijze balken erboven geven
frequentiebanden aan, die expliciet voor Aeronautical Radio Navigation Services
(ARNS) zijn toegewezen. Het GPS L2-signaal ontbeert zo'n toewijzing.
Hier zal niet worden ingegaan op poli
tieke, organisatorische, economische,
financiële en operationele aspecten
van het Galileo-systeem. De lezer
wordt daarvoor verwezen naar [5] [6] [7],
Er zij nog opgemerkt dat de plannen
van de EC landmeetkundige toepassin
gen - en geodetische in het algemeen -
wel vermelden, maar terecht slechts
op enkele procenten van de markt ra
men. De in ontvanger-aantallen grote
markten zijn de reeds eerdergenoem
de autonavigatie en combinatie met
telecommunicatie (fig. 1).
Vooruitblik
Dit artikel zet de klok zo'n tien jaar
vooruit en analyseert de kwaliteit van
precieze hybride GPS- en Galileo-plaats-
bepaling. Daarbij is uitgegaan van de
geplande GPS-moderniseringen, de re
alisering van het Europese systeem en
de productie van geodetische ontvan
gers geschikt voor zowel GPS als Gali
leo. Ten aanzien van de satellietcon
stellatie en de signaalstructuur bestaat
voor Galileo nog geen eenduidigheid.
Momenteel circuleren de nodige voor
stellen en daaruit is voor dit onderzoek
één alternatief gekozen dat reëel is en
niet onwaarschijnlijk wordt geacht.
Andere satelliet-navigatiesystemen zo
als het Russische Glonass en een Chi
nees initiatief blijven buiten beschou
wing, daar de toekomst ervan onzeker,
danwel voor de auteur onduidelijk is.
Na een beschrijving van de GPS- en Ga-
lileo-signaalstructuur en de satelliet
constellatie zal de kwaliteit van hybri
de GPS- en Galileo-plaatsbepaling wor
den geanalyseerd. Als referentiekader
wordt het huidige twee-frequentie GPS
gebruikt.
Signaalstructuur
Voor GPS zullen de signalen op de LI- en L5-
frequentie worden gebruikt op respectievelijk
1575,42 MHz en 1176,45 MHz. Voor het toe
komstige L5-signaal wordt een nieuwe code
ontwikkeld, die naar verwachting een betere
meetprecisie geeft. Het L5-signaal wordt daar
om in deze analyse verkozen boven het L2-
signaal. Het L2-signaal wordt in de nabije toe
komst weliswaar met een civiele code uitge
rust, maar de L5-frequentie ligt dichtbij de L2-
frequentie van 1227,60 MHz (fig. 2). Eén van de
huidige voorstellen is om de (smalle) E2- en El-frequentie-
banden, gereserveerd voor Galileo, toe te voegen aan de
Ll-band, en de resulterende brede band voor zowel GPS als
Galileo te gebruiken. Er wordt een zogenaamde 'overlay'
gemaakt. De GPS CA-code op de Ll-frequentie blijft daarbij
bestaan, en voor Galileo wordt een soortgelijke code ge
bruikt op exact dezelfde draaggolffrequentie. Daarnaast
wordt voor Galileo de E5-band gebruikt, met een draaggolf
frequentie van 1202,025 MHz. Een uitgebreidere bespreking
van mogelijke signaalstructuren voor Galileo is te vinden in
[1], Samenvattend komen we op twee-frequentiemetingen,
code en fase, naar zowel GPS- als Galileo-satellieten. Voor
GPS zijn dit het LI- en L5-signaal, voor Galileo het LI- en het
E5-signaal.
Satellietconstellatie
Voor de satellietconstellatie (fig. 3) is in deze analyse uitge
gaan van de situatie voor GPS in januari 2001. Van de GPS-
constellatie zijn vier satellieten buiten beschouwing gela
ten om het aantal beschikbare satellieten terug te brengen
op het nominale aantal van vierentwintig. De GPS-satellie-
ten zijn met vier per baan over zes baanvlakken verdeeld.
De straal van de baan is 26.560 km en de omlooptijd is
Fig. 3.
Hybride Global
Navigation Satellite
System (GNSS)
satellietconstellatie
met 24 GPS-
satellieten (in rood)
en 30 Galileo-
satellieten (in
blauw) in een niet-
roterend WGS84-
coördinatensysteem.
Getoond is de
(denkbeeldige)
situatie op 19
januari 2001 om
00:00 u. De baan
van elke satelliet
is een volle
omwenteling vooruit
geprojecteerd.
x 10
x 10
3 3
x[m]
y [m]
GEODESIA 2001-12
