Povečanje zanesljivosti javnih omrežij GNSS SIGNAL in 0. red

Financiranje
Projektna skupina
Faze projekta
Trajanje projekta

Kakovostne uradne evidence prostorskih podatkov so pomemben del državne prostorske podatkovne infrastrukture. Vsi prostorski podatki uradnih prostorskih evidenc morajo biti umeščeni v uradni državni geodetski referenčni oz. koordinatni sistem, v njem pa se izvajajo tudi geodetske meritve. Državni geodetski referenčni sistem je sestavljen iz horizontalne in vertikalne komponente.

Trenutno realizacijo horizontalnega dela državnega terestričnega koordinatnega sistema predstavlja državno omrežje SIGNAL (Slovenija-Geodezija-NAvigacija-Lokacija), ki ga sestavlja šestnajst stalno delujočih postaj GNSS (Global Navigation Satellite System; v nadaljevanju referenčnih postaj). Obenem je omrežje SIGNAL tudi uporabniško omrežje, kar pomeni, da je z njegovim delovanjem zagotovljena navezava na državni terestrični koordinatni sistem za množične uporabnike, ki z njegovo pomočjo določajo natančne položaje objektov in pojavov na površju Zemlje. Omrežje deluje od leta 2000. Uporabniki pridobivajo podatke omrežja SIGNAL tako v realnem času kot tudi v postopku naknadne obdelave opazovanj. Navezava v realnem času je omogočena s posredovanjem opazovanj posamezne referenčne postaje oziroma z uporabo mrežnih produktov VRS (Virtual Reference Station) in MAC (Master-Auxiliary Concept). Za postopek naknadne obdelave opazovanj uporabniki naročajo datoteke RINEX, ki so shranjene v arhivu RINEX datotek omrežja SIGNAL. V primerjavi z izmero v realnem času zagotavlja naknadna obdelava opazovanj praviloma boljšo natančnost koordinat, uporabnikom pa omogoča določitev koordinat tudi v primeru, ko na terenu ni bilo možno dostopati do produktov in storitev omrežja SIGNAL v realnem času.

V okviru posodobitve državne prostorske podatkovne infrastrukture je bila pred kratkim vzpostavljena še geodetska mreža 0. reda, ki prav tako predstavlja realizacijo državnega geodetskega referenčnega sistema in sicer tako za horizontalno, kot vertikalno komponento. Del mreže 0. reda je tudi omrežje 0. reda, ki ga sestavlja šest referenčnih postaj GNSS s funkcijo spremljanja dinamike deformacij koordinatnega sistema (»geodetski observatorij«), medtem ko omrežje SIGNAL ohranja status uporabniškega omrežja. Omrežje 0. reda nam služi tudi za kontrolo omrežja SIGNAL.

Glede na namen obeh omrežij je jasno, da mora biti delovanje omrežij kar se da nemoteno, zagotavljati pa morata opazovanja, storitve in produkte najvišje kakovosti. V realnosti se seveda pojavljajo številne težave v delovanju obeh omrežij, zato popolnoma nemotenega delovanja omrežij SIGNAL in 0. red ter dostopa do produktov omrežja SIGNAL v praksi ni mogoče zagotoviti.

Razlogi za nedostopnost omrežja oziroma motnje v njegovem delovanju so različni, nekateri so predvidljivi (nadgradnja strojne ali programske opreme), drugi ne (odpoved strojne opreme, napake v delovanju strojne, telekomunikacijske in programske opreme omrežja). V omrežju SIGNAL se poleg težav v delovanju pojavljajo še težave individualnih uporabnikov in težave uporabnikov, ki niso neposredno povezane z omrežjem SIGNAL, a vseeno vplivajo na kakovost določitve položaja.

Izhodišče projekta predstavljajo torej težave omrežja SIGNAL in 0. red:

  • težave v samem delovanju omrežja SIGNAL (npr. težave na področju strojne in programske opreme, težave na področju kakovosti različnih produktov omrežja),
  • težave individualnih uporabnikov omrežja SIGNAL (npr. težave pri povezavi z omrežjem, neustrezne nastavitve instrumenta GNSS),
  • težave, ki niso neposredno povezane z omrežjem SIGNAL (npr. napačno izvajanje izmere GNSS, napake v postopku naknadne obdelave opazovanj, nepravilno delovanje instrumenta GNSS), vendar uporabniki omrežja najprej pomislijo na napako omrežja
  • težave v samem delovanju omrežja 0. reda (npr. težave na področju strojne in programske opreme, težave na področju kakovosti produktov).

V okviru projekta bo najprej narejen pregled stanja na področju delovanja omrežij SIGNAL in 0. red. Zato bosta najprej narejeni:

  • analiza tehničnih problemov pri delovanju omrežij SIGNAL in 0. red ter
  • analiza problemov in izkušenj uporabnikov omrežja SIGNAL.

Na podlagi lastnih raziskav in s pomočjo primerov dobre prakse iz primerljivih tujih omrežij bo oblikovana metodologija za nadgradnjo nadzora kakovosti delovanja omrežij SIGNAL in 0. red, odpravljanje znanih tehničnih težav v delovanju omenjenih omrežij, ter odpravljanje težav uporabnikov omrežja SIGNAL. V okviru razvite metodologije bodo oblikovani predlogi za nove kontrole kakovosti delovanja omrežja, nove postopke odpravljanja težav, izdelavo navodil za skrbnike omrežij, kako ravnati v primeru določenih težav, dodatna navodila za kakovostno izvajanje izmere GNSS in predlogi izobraževanj uporabnikov omrežja. Za oceno primernosti metodologije bo izvedeno testiranje. Na podlagi rezultatov testiranj bo metodologija popravljena oziroma dopolnjena, nato pa bo izdelan predlog za njeno implementacijo v prakso, tj. v samo delovanje omrežij SIGNAL in 0. red. Vseskozi bomo o aktivnosti projekta obveščali tudi naročnika in zainteresirano strokovno javnost preko objav rezultatov projekta v različnih znanstvenih in strokovnih revijah in z udeležbo na konferencah.

Končni cilj projekta je torej podati so-naročniku projekta, tj. Geodetski upravi RS predloge za implementacijo metodologije v delovanje omrežji SIGNAL in 0. red. S tem bi zagotovili sistematično kontrolo, ter tako izboljšali zanesljivost in kakovost delovanja teh dveh omrežij in kakovost njunih produktov. Omrežji bi posledično zagotavljali kakovostnejšo določitev položaja v državnem koordinatnem sistemu.

Projekt bosta izvajala partnerja Geodetski inštitut Slovenije (GI) in Fakulteta za gradbeništvo in geodezijo Univerze v Ljubljani (UL FGG), ki že vrsto let sodelujeta pri številnih razvojnih in raziskovalnih projektih povezanih z vzpostavitvijo in realizacijo državnega koordinatnega sistema Slovenije, vzpostavitvijo in razvojem omrežij postaj GNSS SIGNAL in 0. reda, razvoju metodologije in programskih rešitev za transformacijo koordinatnih sistemov v geodeziji, določitvi modela geoida na kopnem in morju in številnih konceptualnih, razvojnih in praktičnih nalogah, povezanih z uporabo GNSS-tehnologije na praktično vseh področjih geodezije.

Preko uvedbe obširnejših kontrol delovanja omrežij SIGNAL in 0. red, ki jih bomo predlagali v tem projektu, bomo dolgoročno omogočili stabilnejši državni koordinatni sistem, kar je pomembno tudi za gospodarstvo. Na ta način bodo vse meritve objektov v prostoru, ki jih izvajajo bodisi geodeti bodisi drugi profili, izmerjene bolj natančno.