Το Wiki της Γεωδαισίας με τίτλο 'ΓΕΩΔΑΙΣΙΑΣ Δείγματα & Παραδείγματα', είναι το ξεκίνημα μιας μηνιαίας έκδοσης ηλεκτρονικού περιοδικού στο γνωστικό αντικείμενο του Εργαστηρίου Ανώτερης Γεωδαισίας, της Σχολής Αγρονόμων και Τοπογράφων Μηχανικών του Εθνικού Μετσόβιου Πολυτεχνείου.

Στόχος του περιοδικού

Στόχος του περιοδικού είναι να παρουσιάζει μέσα από άρθρα και δημοσιεύσεις των συναδέλφων μηχανικών αλλα και καθηγητών δείγματα της διεπιστημονικής προσέγγισης της Γεωδαισίας σε πολλούς τομείς των γεωεπιστημών, των εφαρμογών ενδιαφέροντος των Μηχανικών Γεωπληροφορικής (Geomatics Engineering) ή/και Γεωτεχνολογίας (Geotechnology Engineering). Παράλληλα, μέσα από άρθρα που καλύπτουν ζητήματα θεωρίας και πράξης που απασχολούν τους σπουδαστές του χώρου, παρουσιάσεις ενδεικτικών αποτελεσμάτων ερευνητικών έργων, πτυχιακών και μεταπτυχιακών εργασιών, ειδικά αφιερώματα κ.λπ. επιδιώκεται η τεκμηρίωση των εξελίξεων στους ραγδαία εξελισσόμενους τομείς της γεωδαισίας, αλλά και της διασύνδεσή της με τις πολλαπλές γνωστικές ενότητες που διατρέχουν το διδακτικό και ερευνητικό έργο του της ΣΑΤΜ, ΕΜΠ.

Μορφή έκδοσης

Επιδίωξη μας είναι τα ηλεκτρονικά τεύχη του Wiki της Γεωδαισίας να εκδίδονται και να κυκλοφορούν σε περιβάλλον διαδικτύου στην αρχή κάθε μήνα του έτους.

Η γλώσσα των άρθρων του περιοδικού είναι η ελληνική. Κάθε άρθρο θα συνοδεύεται από περίληψη στην αγγλική και ελληνική γλώσσα (150 λέξεις περίπου) και λέξεις κλειδιά (μέχρι 5).

Η απόδοση των Παγκόσμιων Δορυφορικών Συστημάτων Εντοπισμού και Πλοήγησης (GNSS) μπορεί να προσδιοριστεί ποσοτικά από τη διαθεσιμότητα, την ακρίβεια και την αξιοπιστία τους. Σε σχέση με τις σημερινές δυνατότητες που παρέχει κυρίως το αμερικανικό σύστημα GPS, και με σημαντική συνεισφορά από το ρωσικό σύστημα GLONASS, στα επόμενα λίγα χρόνια, σε παγκόσμιο επίπεδο, οι σημαντικότερες εξελίξεις που αναμένονται να επηρεάσουν τις εφαρμογές εντοπισμού και πλοήγησης είναι ο εκσυγχρονισμός του GPS και η πλήρης ανάπτυξη του συστήματος GALILEO από την Ευρωπαϊκή Ένωση.

Στο Εργαστήριο Ανώτερης Γεωδαισίας, πρόσφατα στα πλαίσια μιας Διπλωματικής Εργασίας περατώθηκε μια εκτεταμένη σειρά προσομοιώσεων με σκοπό τη μελέτη επιδόσεων των συστημάτων GNSS για εφαρμογές κινηματικού εντοπισμού στον ελληνικό χώρο. Η μελέτη εστίασε στα τρέχοντα και τα μελλοντικά δορυφορικά συστήματα GNSS (GPS, EGNOS και GALILEO αντίστοιχα) και αναλύθηκε η απόδοσή τους αναφορικά με τις συνθήκες ορατότητας των δορυφόρων, τη γεωμετρική ακρίβεια, τα επίπεδα πλοήγησης και ακεραιότητας για το εκάστοτε σύστημα ή το συνδυασμό τους.

Σχήμα 1 - Τα συγχρονα συστήματα GNSS επιτρέπουν σε μικρούς ηλεκτρονικούς δέκτες το καθορισμό της γεωγραφικής θέσης τους (γεωγραφικό μήκος, γεωγραφικό πλάτος και ύψος) με ακρίβεια της τάξης μερικών μέτρων.

ABSTRACT

The purpose of this thesis is the study and comparison of present and future Global Navigation Satellite Systems (GNSS). More specifically, the study is focused on the GPS (Global Navigation Satellite System), Galileo and EGNOS (European Geostationary Navigation Overlay System) systems which are compared in terms of their performance with respect to the conditions of satellite visibility, the dilution of precision (DOP), the level of Navigation System Precision (NSP) and system integrity. For this purpose several tracks of kinematic users were studied, using different means of transportation over the territory of Greece.

Keywords: GNSS, GPS, Galileo, EGNOS, GIOVE, Constellation, GSSF, Visibility, DOP, Scenario, Mobile Tracks, NSP, Integrity, GNSS Applications, HEPOS

Τα Παγκόσμια Δορυφορικά Συστήματα (Εντοπισμού και) Πλοήγησης (GNSS) είναι ο γενικός όρος για τα δορυφορικά συστήματα πλοήγησης που παρέχουν αυτόνομο προσδιορισμό θέσης παγκοσμίως. Επί του παρόντος, το αμερικανικό NAVSTAR GPS (NAVigation Satellite Timing And Ranging, Global Positioning System) ή απλά το GPS, είναι το μοναδικό μέχρι σήμερα πλήρως επιχειρησιακό παγκόσμιο δορυφορικό σύστημα προσδιορισμού θέσης, χρόνου και ταχύτητας. Το σύστημα αναπτύχθηκε στη δεκαετία του 1980 και βρίσκεται υπό τον έλεγχο του Υπουργείου Άμυνας των ΗΠΑ. Πρόκειται για ένα στρατιωτικό και πολιτικό σύστημα με πρωταρχικό σκοπό την κάλυψη των στρατιωτικών και στη συνέχεια και πολιτικών αναγκών πλοήγησης. Το αντίστοιχο ρωσικό σύστημα GLONASS είναι στο στάδιο της αποκατάστασης του, σε μια εντατική προσπάθεια να γίνει πλήρως επιχειρησιακό και για το λόγο αυτό δεν έχει τύχει ακόμα της ίδιας ευρείας αποδοχής και χρήσης όπως το GPS. Η Ευρωπαϊκή Ένωση αναπτύσσει το πρώτο δορυφορικό σύστημα εντοπισμού θέσης και πλοήγησης που σχεδιάστηκε για πολιτική χρήση, το οποίο εμπεριέχει το ήδη σε λειτουργία σύστημα EGNOS (European Geostationary Navigation Overlay Service) και το σύστημα GALILEO που στα επόμενα λίγα χρόνια με την πλήρη λειτουργία του θα παρέχει ποικίλες νέες υπηρεσίες εντοπισμού θέσης, πλοήγησης και χρονισμού ακριβείας. Παράλληλα η Λαϊκή Δημοκρατία της Κίνας προχωράει από το 2010 στην επέκταση του τοπικού συστήματος BEIDOU, με την προοπτική αυτό να εξελιχθεί στο παγκόσμιο σύστημα εντοπισμού COMPASS.




Το σύστημα GPS από το 1995 είναι πλήρως λειτουργικό και έχει ολοκληρώσει τους αρχικούς του στόχους. Ωστόσο οι επιπρόσθετες πρόοδοι της τεχνολογίας και οι νέες απαιτήσεις από το υπάρχον σύστημα, οδήγησαν στην προσπάθεια εκσυγχρονισμού του, για τη βελτίωση των τριών επιμέρους τμημάτων του. Το αποτέλεσμα αυτής της προσπάθειας, μέσω ενός φιλόδοξου προγράμματος εκμοντερνισμού (GPS modernization programme), θα είναι το λεγόμενο GPS 3ης γενιάς (GPS III). Το πρόγραμμα εκσυγχρονισμού περιλαμβάνει νέους σταθμούς εδάφους και νέους δορυφόρους, με επιπρόσθετα σήματα πλοήγησης και για τους πολιτικούς και στρατιωτικούς σκοπούς, και στοχεύει να βελτιώσει την ακρίβεια και τη διαθεσιμότητα για όλους τους χρήστες διατηρώντας την συμβατότητα με τον ήδη υπάρχοντα εξοπλισμό GPS των χρηστών.

To σύστημα EGNOS αποτελεί τη συνεισφορά της Ευρώπης στις τρέχουσες διαπεριφερειακές, διαλειτουργικές υπηρεσίες επέκτασης της λειτουργίας των GNSS πρώτης γενιάς (GNSS Augmentation Systems) και συνιστά ένα καθοριστικό βήμα για την υλοποίηση του GALILEO. To EGNOS χρησιμοποιεί τρεις γεωστατικούς δορυφόρους και παρέχει στους χρήστες του στον ευρωπαϊκό χώρο πληροφορίες σχετικά με την εύρυθμη λειτουργία των δορυφόρων GPS και GLONASS, βελτιώνοντας έτσι τη απόδοσή τους. Επίσης παρέχει την εξακρίβωση της ακεραιότητας του εκάστοτε συστήματος, η οποία σχετίζεται με την εμπιστοσύνη στην ακρίβεια των πληροφοριών θέσης που παρέχονται από τους δορυφόρους. Επιπλέον, παρέχει τις έγκαιρες προειδοποιήσεις όταν δεν πρέπει το σύστημα ή τα στοιχεία του να χρησιμοποιηθούν για για κρίσιμες εφαρμογές (π.χ. ναυσιπλοϊα, αεροπλοϊα).

Στις μέρες μας η Ευρωπαϊκή Ένωση και η Ευρωπαϊκή Υπηρεσία Διαστήματος προχωρούν στην ανάπτυξη του GALILEO το οποίο αναμένεται να είναι πλήρως επιχειρησιακό και να τεθεί σε λειτουργία από το 2014 και μετά. Είναι ένα αμιγώς πολιτικό σύστημα, πολλά υποσχόμενο που αναμένεται να αλλάξει σημαντικά την υπάρχουσα κατάσταση και να άρει όποιες στρατιωτικές δεσμεύσεις των υπολοίπων συστημάτων. Εκμεταλλευόμενο την τεχνογνωσία των προκατόχων του, το σύστημα GALILEO είναι ένα φιλόδοξο διαστημικό πρόγραμμα, περισσότερο τεχνολογικά προηγμένο, καλύτερων επιδόσεων, ασφαλέστερο και με ένα πολύ ευρύτερο πεδίο εφαρμογών. Θα παρέχει πέντε επίπεδα υπηρεσιών ελεύθερης ή περιορισμένης πρόσβασης, με μικρότερο βαθμό ακριβείας, με χρέωση ή χωρίς. Είναι σημαντικό ωστόσο να αναφερθεί πως αν το σύστημα GALILEO από μόνο του αποδεικνύεται πολύ λειτουργικό και αποδοτικό, ο σχεδιασμός του να είναι συμβατό με το GPS είναι υψίστης σημασίας, αφού διπλασιάζεται ο αριθμός των διαθέσιμων δορυφόρων και έτσι επιτυγχάνεται πολύ καλή ακρίβεια και αξιοπιστία για οποιονδήποτε χρήστη σε οποιαδήποτε περιοχή πάνω στη γη.

Περισσότερες πληροφορίες για τη διαχρονική εξέλιξη των επερχόμενων συστημάτων GNSS:

• EGNOS: Το νέο ευρωπαϊκό σύστημα δορυφορικής πλοήγησης
• Διερευνώντας τις δυνατότητες των συστημάτων GNSS του αύριο ... σήμερα
• Galileo System successfull launches second satellite
• GNSS Over China
• Galileo and Compass

Δείκτες Ακρίβειας και Ακεραιότητας

Οι δείκτες DOP ή δείκτες αλλοίωσης της ακρίβειας (Dilution of Precision) είναι γεωμετρικοί δείκτες που αντιπροσωπεύουν τη γεωμετρική συμβολή των παρατηρήσεων σε μια λύση εντοπισμού. Ο αριθμός των δορυφόρων που χρησιμοποιούνται για τον υπολογισμό της θέσης και η σχετική γεωμετρία τους ως προς τον ορίζοντα προσδιορίζουν το σφάλμα υπολογισμού της θέσης ενός χρήστη. Για παράδειγμα, αν τέσσερις δορυφόροι είναι συγκεντρωμένοι σε μια ίδια κατεύθυνση στον ορίζοντα, τότε ένα μέτρο σφάλματος στον υπολογισμό των αποστάσεων προς αυτούς είναι πιθανό να εισάγει δεκάδες ή εκατοντάδες μέτρα σφάλματος στον υπολογισμό της θέσης. Αν όμως αρκετοί δορυφόροι είναι διασκορπισμένοι σε διαφορετικές κατευθύνσεις τότε το σφάλμα στον υπολογισμό της θέσης μπορεί να είναι τυπικά μικρότερο από 1.5m (εκτίμηση για GPS) για κάθε μέτρο σφάλματος στον υπολογισμό των αποστάσεων προς τους δορυφόρους.

Τις τιμές των δεικτών DOP μπορούμε να τις αποκτήσουμε από τα στοιχεία της διαγωνίου του πίνακα μεταβλητότητας-συμμεταβλητότητας (A^T A)^-1 για τον προσδιορισμό θέσης από το σχηματισμό των δορυφόρων και ανάλογα με τα στοιχεία της διαγωνίου που χρησιμοποιούνται επιτρέπουν τον υπολογισμό διαφορετικών δεικτών όπως GDOP, PDOP, HDOP, VDOP και TDOP, των οποίων το μέγεθος όσο μεγαλύτερο είναι τόσο χειρότερη είναι η σχετική γεωμετρία δορυφόρων-δέκτη, γεγονός που συνεπάγεται και μικρότερη δυνατή ακρίβεια από τη χρήση των συγκεκριμένων μετρήσεων. Για παράδειγμα, η τιμή PDOP ίση με μονάδα θεωρείται ιδανική, 4-6 θεωρείται καλή ενώ από 20 και πάνω θεωρείται φτωχή (Langley, 1999).

Η συνδυασμένη χρήση των δεικτών DOP και των τιμών UERE επιτρέπει να υπολογιστούν οι λεγόμενοι δείκτες της ακρίβειας πλοήγησης NSP (Navigation System Precision) που περιγράφουν τη διασπορά, κατά το διάστημα μιας σειράς μετρήσεων, των εκτιμώμενων τιμών της θέσης του δέκτη (ή του χρόνου) γύρω από τη μέση τιμή. Το NSP υπολογίζεται από τον δείκτη UERE από τη σχέση:


όπου ο δείκτης UERE ορίζεται ως:


όπου σ_i, i=1,2,...,n είναι η εκάστοτε επιμέρους συνεισφορά σφαλμάτων λόγω των επιδράσεων της τροπόσφαιρας και ιονόσφαιρας, θορύβου δεκτών, τροχιακών εφημερίδων, δορυφορικών χρονομέτρων και πολυανάκλασης των σημάτων. Στη πράξη χρησιμοποιούνται μια σειρά τέτοιων δεικτών, όπως: Overall NSP (ONSP), Positional NSP (PNSP), Horizontal NSP (HNSP), Vertical NSP (VNSP) και Time NSP (TNSP) που υπολογίζονται αντίστοιχα από τους δείκτες GDOP, PDOP, HDOP, VDOP TDOP.

Στην περίπτωση που συνδυάζονται δύο συστήματα GNSS (π.χ. GPS και GALILEO), για το τελικό σφάλμα εντοπισμού θέσης σ_{GPS & GALILEO} λαμβάνεται υπόψη ο συνδυασμός των επιμέρους UERE των δύο συστημάτων και ισχύει η πιο σύνθετη σχέση:


Η ακεραιότητα (Integrity) είναι η ικανότητα του δορυφορικού συστήματος να παρέχει έγκαιρες προειδοποιήσεις στον χρήστη όταν οι παρατηρήσεις δεν είναι συνετό ή σκόπιμο να χρησιμοποιηθούν. Η ακεραιότητα σχετίζεται με την εμπιστοσύνη της ορθότητας των πληροφοριών και συνήθως εκφράζεται ως πιθανότητα επί τοις %.

Το GALILEO θα βασίζεται σε 30 δορυφόρους και όταν τεθεί σε λειτουργία, θα παρέχει στην Ευρώπη στρατηγική ανεξαρτησία και πλήθος από νέες υπηρεσίες εντοπισμού και πλοήγησης.

Με την πλήρη λειτουργία του GALILEO, τα προαναφερόμενα συστήματα θα είναι διαλειτουργικά μεταξύ τους και θα παρέχουν, σε σύγκριση με τις υπάρχουσες δυνατότητες, διπλάσιο αριθμό δορυφόρων στη διάθεση των χρηστών και επιπλέον εκπεμπόμενα ραδιοσήματα σε περισσότερες συχνότητες. Οι εξελίξεις αυτές αναμένεται να οδηγήσουν σε σημαντικές βελτιώσεις στην ακρίβεια, στην αξιοπιστία και στην ακεραιότητα που θα παρέχεται τόσο από κάθε ένα από τα εν λόγω συστήματα, αλλά πολύ περισσότερο από τη συνδυασμένη χρήση τους που αναμένεται να "απογειώσει" τις δυνατότητες εντοπισμού σε πραγματικό χρόνο και να διαμορφώσει τεράστιες νέες προοπτικές, με κύριο χαρακτηριστικό των νέων τάσεων ότι η τεχνολογία των δεκτών εξελίσσεται συνεχώς για να εκπληρώνει την υψηλότερη ζήτηση για ευέλικτες νέες εφαρμογές και καινοτόμες υπηρεσίες GNSS. Στην Πράσινη Βίβλο της Ευρωπαϊκής Επιτροπής για τις εφαρμογές της δορυφορικής πλοήγησης αναφέρονται ήδη διάφοροι τομείς οι οποίοι θα επωφεληθούν από την εφαρμογή του συστήματος GALILEO μέσω πολυάριθμων εφαρμογών που θα μπορούσαν να αναπτυχθούν.

Ειδικότερα, οι μεταφορές στο σύνολό τους, θαλάσσιες, εναέριες, οδικές και σιδηροδρομικές είναι ο τομέας που αναμένεται να επωφεληθεί περισσότερο από κάθε άλλον, από τη βελτίωση των συστημάτων GNSS, δεδομένου ότι το φάσμα των εφαρμογών τους είναι εξαιρετικά ευρύ και κυρίως επειδή η συνδυασμένη χρήση των επερχόμενων GNSS θα αυξήσει σημαντικά την αξιοπιστία και τη διαθεσιμότητα υπηρεσιών πλοήγησης και εντοπισμού θέσης σε ολόκληρο τον πλανήτη.

Το κοινό χαρακτηριστικό των εν λόγω πεδίων εφαρμογών είναι ότι βασίζονται σε διαδικασίες κινηματικού εντοπισμού, κατά τις οποίες η δυναμική εξέλιξη της ακρίβειας πλοήγησης ενός δέκτη είναι ιδιαίτερα σημαντική και συνεπώς στην πράξη, για την προσεκτική μελέτη τους απαιτούνται ρεαλιστικές προσομοιώσεις που να μπορούν να αναπαραγάγουν την εκάστοτε σχετική κίνηση του δέκτη και των δορυφόρων με εξαιρετική πιστότητα, ακόμη και κάτω από τις πιο ακραίες μανούβρες.

Στην ίδια κατηγορία εμπίπτουν και πολλές από τις σύγχρονες κινηματικές τεχνικές που ενδιαφέρουν τον κλάδο των Τοπογράφων Μηχανικών, για τις οποίες η χρήση των συστημάτων GNSS αναμένεται να βελτιώσει την ακρίβεια και την αξιοπιστία τους και να δώσει νέα ώθηση σε ιδιαίτερα απαιτητικές εφαρμογές, όπως ενδεικτικά αναφέρονται οι ακόλουθες:

• Βυθομετρία και Επιφανειακή Αλτιμετρία. Η επιτυχία της βυθομετρίας με ηχοβολιστικά πολλαπλής δέσμης που εφαρμόζεται τα τελευταία χρόνια βασίζεται στο γεγονός ότι είναι δυνατόν με πολλές ακτίνες ήχου να πάρουμε ταυτόχρονα μια σειρά αναγνώσεων βάθους ύδατος σε θέσεις ακριβώς καθορισμένες κατά μήκος της πορείας ενός κινούμενου σκάφους (Σχήμα 7α, επάνω).
  
  Αντίστοιχα, η μέθοδος της επιφανειακής αλτιμετρίας είναι μια αποδοτική τεχνική προσδιορισμού της θαλάσσιας επιφάνειας, και μετά από κατάλληλη επεξεργασία των μετρήσεων τον υπολογισμό του θαλάσσιου γεωειδούς σε τοπική κλίμακα και κυρίως κοντά στις παράκτιες ζώνες, όπου άλλες τεχνικές όπως της δορυφορικής αλτιμετρίας μειονεκτούν (Σχήμα 7α, κάτω).

• Φωτογραμμετρικές Αποτυπώσεις. Με την εξέλιξη των συστημάτων GNSS, ο τρόπος με τον οποίο αποτυπώνονται πλέον τα αναγκαία επίγεια φωτοσταθερά γίνεται αποδοτικότερα με τους γεωδαιτικούς δέκτες GNSS. Τα αποτελέσματα γίνονται ακόμα ακριβέστερα με τη χρήση κινηματικού σχετικού εντοπισμού της θέσης της φωτοκάμερας (με ακρίβεια τάξης λίγων cm) καθιστώντας τη χρήση των φωτογραμμετρικών μεθόδων στην Τοπογραφία και το Κτηματολόγιο, στις μελέτες Τεχνικών Έργων, στην Αρχιτεκτονική, στην Αρχαιολογία κ.ά. αποδοτικότερες και οικονομικότερες. Τελευταία, μια μεθοδολογία η οποία αναπτύσσεται ραγδαία βασίζεται στη συνδυαζόμενη χρήση προηγμένων τεχνολογιών, όπως η τηλεκατευθυνόμενη από αέρα φωτογράφηση με τη βοήθεια μικρών ελικοπτέρων ή αεροσκαφών αερομοντελισμού (Σχήμα 7β), η αυτοματοποιημένη ψηφιακή φωτογραμμετρία και η επεξεργασία εικόνας, η τρισδιάστατη μοντελοποίηση του χώρου, ο συνδυασμός των οποίων δεν θα ήταν εφικτός χωρίς τη σημαντικές νέες δυνατότητες των συστημάτων GNSS.




Σχήμα 7β - Εναέριες φωτογραμμετρικές αποτυπώσεις	Σχήμα 7γ - Κινηματική Χαρτογράφηση
	Σχήμα 7δ - Αυτοκίνητη Τριγωνομετρική Υψομετρία




• Κινηματική Χαρτογράφηση. Με τα συστήματα της κινηματικής χαρτογράφησης παράγονται τρισδιάστατα γεω-αναφερόμενα δεδομένα που απεικονίζουν με αντικειμενικότητα και ακρίβεια τα χαρακτηριστικά του χώρου, π.χ. ένα οδικό δίκτυο και το περιβάλλον του (κατάσταση οδοστρώματος, σηματοδότηση, όψεις κτιρίων, κλπ). Η μέθοδος παρουσιάζει σαφή πλεονεκτήματα ως προς τον χρόνο και το κόστος για κάθε είδους αποτυπώσεις ειδικά εντός του αστικού ή περί-αστικού χώρου. Με την εξέλιξη των συστημάτων GNSS και των τεχνολογιών βιντεοσκόπησης τα παλαιότερα δυσκίνητα συστήματα που βασίζονταν στις φωτογραφίες καταγραφής αντικαθίστανται από συστήματα βιντεοσκόπησης συνδεδεμένα με συστήματα GNSS (Σχήμα 7γ). Ως συνέπεια, με την πρόοδο που πραγματοποιείται στις δορυφορικές (αλλά και τις αδρανειακές τεχνικές) γεωαναφοράς και τη ευρύτερη διαθεσιμότητα των ψηφιακών αισθητήρων απεικόνισης, ένα σημαντικό ποσοστό των ζητούμενων γεωγραφικών δεδομένων, μπορεί εν δυνάμει να αποκτηθεί από κινούμενα οχήματα.
  
  
• Αυτοκίνητη Τριγωνομετρική Υψομετρία. Αυτή αποτελεί μια ειδική μέθοδο προσδιορισμού υψομετρικών διαφορών στην οποία χρησιμοποιούνται, αντί για τους συμβατικούς χωροβάτες, όργανα ολοκληρωμένων σταθμών (Total Stations) για την εκτέλεση γεωδαιτικών χωροσταθμήσεων. Σήμερα, στη μοντέρνα εκδοχή της η συγκεκριμένη τεχνική χρησιμοποιείται σε τετράτροχες μοτοσικλέτες που μπορούν να κινηθούν και σε ανώμαλα εδάφη (Σχήμα 7δ), παρέχοντας σε συνδυασμό με διεργασίες GPS/GNSS κινηματικού εντοπισμού υψηλής ακρίβειας χωροσταθμήσεις της τάξης των 2-5 cm, με λιγότερο χρονοβόρες και χαμηλότερου κόστους διαδικασίες, σε σύγκριση με τις συμβατικές μεθόδους.

Με βάση τις παραπάνω εφαρμογές ενδιαφέροντος, επιλέχθηκε να εφαρμοστούν μια σειρά προσομοιώσεων κινηματικού εντοπισμού, με σκοπό να διερευνηθούν και να τεκμηριωθούν ορισμένα από τα χαρακτηριστικά του συστήματος GALILEO.

Για τις ανάγκες των αναλύσεων χρησιμοποιήθηκε το λογισμικό Galileo System Simulation Facility (GSSF) που έχει αναπτυχθεί από την Ευρωπαϊκή Υπηρεσία Διαστήματος (European Space Agency, ESA) και το οποίο αναπαράγει τη λειτουργική συμπεριφορά απόδοσης του δορυφορικού συστήματος GALILEO, αλλά και άλλων συστημάτων GNSS. Το GSSF παρέχει στον χρήστη τη δυνατότητα να δημιουργήσει μοντέλα που να προσομοιώνουν τη λειτουργικότητα των συστημάτων GNSS, η οποία εκφράζεται μέσω της ακρίβειας στον εντοπισμό θέσης, της ακεραιότητας των δεδομένων, της επίδρασης του περιβάλλοντος στην πλοήγηση και της λειτουργίας του τμήματος ελέγχου. Διαθέτει μοντέλα που εξομοιώνουν τα επιμέρους τμήματα τόσο του συστήματος GALILEO όσο και άλλων συστημάτων (GPS και EGNOS) τα οποία είναι το τμήμα διαστήματος, το τμήμα χρηστών, το τμήμα ελέγχου και οι συνθήκες του περιβάλλοντος των μετρήσεων.

Εκτελέστηκαν συνολικά 10 σενάρια κινηματικού εντοπισμού και πλοήγησης τα οποία διερευνούν και να τεκμηριώνουν ορισμένα από τα κύρια χαρακτηριστικά του συστήματος GALILEO. Αυτά είχαν επίσης ως στόχο να εξετάσουν και να διερευνήσουν τη λειτουργικότητα διαφόρων δορυφορικών σχηματισμών που αποτελούν συνδυασμούς των συστημάτων GPS, GALILEO και EGNOS. Μας ενδιαφέρει δηλαδή κατά πόσο ικανοποιούνται οι απαιτήσεις διαθεσιμότητας ακρίβειας και ακεραιότητας για ποικίλες εφαρμογές σε διαφορετικά περιβάλλοντα και διαφορετικές συνθήκες κάτω από τις οποίες διεξάγονται οι μετρήσεις τους.


Για τα επιμέρους σενάρια χρησιμοποιήθηκαν κατάλληλα UERE που αντιστοιχούσαν στους τύπους των δεκτών (π.χ. μονής ή διπλής συχνότητας) και το περιβάλλον των μετρήσεων που θεωρήθηκε για κάθε σενάριο. Ο Πίνακας 1, αποτελεί ένα τυπικό παράδειγμα τιμών UERE για το σύστημα GALILEO, όπου το σφάλμα της απόστασης δέκτη-δορυφόρου εκφράζεται ως μεταβαλλόμενο αντιστρόφως ανάλογα με τη γωνία ύψους του δορυφόρου (καθώς αυξάνεται η γωνία ανύψωσης μειώνεται το σφάλμα). Στη συγκεκριμένη περίπτωση, οι αναγραφόμενες τυπικές τιμές UERE αντιπροσωπεύουν το μέγεθος των σφαλμάτων των μετρήσεων για την Ανοιχτή Υπηρεσία OS, με δέκτες κατάλληλους για πεζούς και οχήματα στην μονή συχνότητα L1. Παρόμοιοι πίνακες χρησιμοποιούνται για τις μετρήσεις GPS, ανάλογα με τον τύπο των μετρήσεων και τη συχνότητα του σήματος ή σύμφωνα με τις σημερινές δυνατότητες και αντίστοιχα εκείνες των φάσεων εκμοντερνισμού του GPS 2ης και 3ης γενιάς (βλ. Πίνακα 2).

Αρχικά εξετάστηκαν, κατά τη διάρκεια μιας ολόκληρης ημέρας, ο αριθμός των ορατών δορυφόρων και οι δείκτες DOP σε σημεία διατεταγμένα σε γεωγραφικά πλέγματα στις περιοχές της Ευρώπης, Μεσογείου και Ελλάδας. Διαπιστώνεται ότι στην Ευρώπη ο αριθμός ορατών δορυφόρων είναι ελαφρώς υψηλότερος ενώ αντίθετα ο δείκτης DOP είναι ελαφρώς χαμηλότερος. Στις περιοχές της Μεσογείου και της Ελλάδας διαπιστώθηκε ότι οι τιμές είναι σχεδόν ίδιες λόγω του παρόμοιου γεωγραφικού πλάτους των σημείων στις δύο περιοχές.



Οι εικόνες στο Σχήμα 9 απεικονίζουν τις τιμές PDOP για την περιοχή της Μεσογείου. Οι χαμηλότερες τιμές PDOP για τη περιοχή της Ελλάδας παρατηρούνται στους συνδυασμούς GPS & Galileo και GPS & Galileo & EGNOS με τιμές 1.28 και 1.21 αντίστοιχα.

Κινηματικές Πορείες Πλοίων και Ιστιοπλοϊκών Σκαφών

Στο δεύτερο σενάριο μελετήθηκαν κινηματικές πορείες πλοίων και ιστιοπλοϊκών σκαφών. Έγινε η προσπάθεια της διαλογής πορειών σε πολλές περιοχές της Ελλάδας και όσο το δυνατόν προς κάθε κατεύθυνση με διαφορετικές διάρκειες πλεύσης, ενώ δεν ορίστηκε κανένας περιορισμός στη γωνία ύψους αφού στις θαλάσσιες διαδρομές έχουμε συνήθως ανοιχτό ουρανό και επιλέχτηκε η περίπτωση μετρήσεων σε μονή συχνότητα (L1).

Οι εικόνες στο Σχήμα 10 απεικονίζουν ιστογράμματα από τους πίνακες αποτελεσμάτων για στην ευκολότερη σύγκριση μεταξύ των διαδρομών και των δορυφορικών σχηματισμών που αναλύθηκαν. Τα συστήματα GPS και GALILEO από μόνα τους δίνουν 6-11 ορατούς δορυφόρους, με γεωμετρία με GDOP περίπου 1.4-3.4, με ακρίβεια (σε πραγματικό χρόνο) περίπου 22-40 m και με ποσοστά ακεραιότητας 6% για το σύστημα GPS και 2% για το σύστημα GALILEO. Στα ιστογράμματα της ακρίβειας ONSP και ακεραιότητας παρατηρούμε ότι η χρήση και του συστήματος EGNOS στους συνδυασμούς δίνει πολύ καλές ακρίβειες (κάτω από 8 m ανάλογα την διαδρομή) και σχεδόν μηδενικές τιμές ακεραιότητας. Για τον συνδυασμό και των τριών συστημάτων έχουμε 16-23 ορατούς δορυφόρους, τιμή γεωμετρίας περίπου στο 1.4, ακρίβεια περίπου 6 m και σχεδόν μηδενικό ποσοστό ακεραιότητας.



Το Σχήμα 11 αναφέρεται σε αντίστοιχες διαδρομές με ιστιοπλοϊκά σκάφη τα οποία, σε αντίθεση με τις διαδρομές πλοίων, ακολουθούν πιο ευέλικτες πορείες και αλλάζουν πιο συχνά κατευθύνσεις και αφορούν διαδρομές πιο τοπικού χαρακτήρα με σχετικά μέτριες ως χαμηλές ταχύτητες πλεύσης και μεγαλύτερης διάρκειας. Όπως και στην περίπτωση των διαδρομών των πλοίων, οι τιμές ONSP εξαρτώνται από τον δορυφορικό σχηματισμό. Γενικά τα επιμέρους αποτελέσματα από τους διαφορετικούς σχηματισμούς μεταξύ των GPS, EGNOS και GALILEO ήταν παρόμοια με τα αντίστοιχα που παρατηρήθηκαν στις διαδρομές των πλοίων.

Εναέριες διαδρομές

Προκειμένου να εξεταστούν αντίστοιχες εναέριες διαδρομές, με τυπικά χαρακτηριστικά ανάλογα εκείνων των φωτογραμμετρικών αεροφωτογραφίσεων, αναλύθηκαν πέντε πραγματικές εναέριες διαδρομές (από προηγούμενες καταγραφές με GPS) μικρών ανεμόπτερων (εκτός από τη διαδρομή του Κιθαιρώνα που χρησιμοποιήθηκε αλεξίπτωτο πλαγιάς τύπου paragliding), χωρίς περιορισμό στη γωνία ύψους (αφού τα αεροπλάνα έχουν ανοιχτό ουρανό) και θεωρήθηκε ότι έγινε χρήση μετρήσεων διπλής συχνότητας - για το GPS III (L1/L5) και στη περίπτωση του GALILEO για την υπηρεσία SoL (L1/E5a). Η χρήση της διπλής συχνότητας δίνει καλύτερα αποτελέσματα λόγω των χαμηλών τιμών των αντίστοιχων τιμών UERE (για τις οποίες μειώνονται τα σφάλματα ιονόσφαιρας, καθυστέρησης τροχιακής εφημερίδας κλπ).

Οδικές διαδρομές σε ηπειρωτικές περιοχές

Το επόμενο σενάριο ασχολείται με μία εκτεταμένη διαδρομή με αρχή στην Καστοριά και τερματισμό στο Λιδωρίκι. Η διαδρομή διέρχεται από ορεινές και πεδινές περιοχές και παρουσιάζει πολλές εναλλαγές στο τοπίο και τη μορφολογία του εδάφους. Για αυτό το λόγο η συνολική διαδρομή «σπάστηκε» σε επιμέρους μικρότερες (διάρκειας από 1 έως σχεδόν 3 ώρες) και εφαρμόστηκαν σε κάθε τμήμα ξεχωριστά διαφορετικοί περιορισμοί στη γωνία ύψους των ορατών δορυφόρων, προκειμένου να προσομοιωθούν οι συνθήκες ορατότητας εξ αιτίας υψηλής βλάστησης, παρακείμενων τοπογραφικών εμποδίων κ.ά. Τα τμήματα της διαδρομής είναι: Καστοριά-Κόνιτσα (25^ο), Κόνιτσα-Γιάννενα (10^ο), Γιάννενα-Σαγιάδα (15^ο), Σαγιάδα-Πρέβεζα (15^ο), Πρέβεζα-Μεσολόγγι (10^ο), Μεσολόγγι-Λιδωρίκι (20^ο).



Το εύρος των τιμών των αποτελεσμάτων δίνονται στις εικόνες του Σχήματος 13. Παρατηρείται ότι στους συνδυασμούς με το EGNOS η διασπορά μεταξύ των τιμών είναι μικρότερη και οι τιμές ακεραιότητας είναι μηδενικές. Όμοια είναι τα συμπεράσματα και για τον συνδυασμό GPS & GALILEO.

Οδικές διαδρομές σε αστικές περιοχές

Ιδιαίτερο ενδιαφέρον παρουσιάζουν περιπτώσεις οδικών διαδρομών σε αστικό περιβάλλον σε δύο περιοχές της Αθήνας: Ν.Σμύρνη-ΟΑΚΑ, και Θησείο-Ψυχικό-Ίλιον. Στόχος αυτού του σεναρίου είναι η εξέταση των διαφορών στα αποτελέσματα με τη χρήση μετρήσεων μονής και διπλής συχνότητας με περιορισμό όμως στη γωνία ύψους των δορυφόρων εξ αιτίας της παρουσίας υψηλών κτιρίων. Οι προσομοιώσεις των διαδρομών έγιναν με περιορισμό στη γωνία ύψους στις 35^ο και χρησιμοποιήθηκαν πίνακες UERE για την L1 συχνότητα στις προσομοιώσεις μετρήσεων μονής συχνότητας και, για τις προσομοιώσεις μετρήσεων διπλής συχνότητας, χρησιμοποιήθηκαν τιμές UERE για τις συχνότητες E5a/L1 για το GALILEO, και L1/L5 για το GPS.




Στη περίπτωση του GALILEO, για τη διαδρομή Θησείο-Ιλιον η γεωμετρία των δορυφόρων είναι πολύ κακή, ενώ στη διαδρομή Ν.Σμύρνη-ΟΑΚΑ η τιμή GDOP είναι περίπου στο 27, τιμή πολύ μεγαλύτερη από τους υπόλοιπους συνδυασμούς των δορυφορικών συστημάτων. Αυτό οφείλεται στο ότι σε αυτή τη διαδρομή οι ορατοί δορυφόροι είναι μόνο τέσσερις, με τους οποίους δεν έχουμε πάντα τη βέλτιστη γεωμετρία. Όπως ήταν αναμενόμενο οι τιμές με μετρήσεις διπλής συχνότητας είναι καλύτερες από ότι με μετρήσεις μονής συχνότητας. Το GPS και το GALILEO μόνα τους, στη περίπτωση μετρήσεων διπλής συχνότητας δίνουν ακρίβεια της τάξης των 20 m και 44 m. Για τους συνδυασμούς GPS / GALILEO / EGNOS και GPS / GALILEO οι αντίστοιχες τιμές για τις μετρήσεις διπλής συχνότητας κυμαίνονται περίπου στα 7 m ενώ σε μονή συχνότητα περίπου στα 13 m.

Διαδρομές σε μονοπάτια

Ένα παρόμοιο πρόβλημα με την ορατότητα των δορυφόρων αντιμετωπίζουν και εφαρμογές εντοπισμού σε διαδρομές όπως είναι τα μονοπάτια πεζοπορίας σε ορεινές περιοχές, όπου η ορατότητα περιορίζεται σημαντικά κυρίως εξ αιτίας της βλάστησης ή από τις βουνοπλαγίες που τα περιβάλουν. Για την ανάλυση τέτοιων σεναρίων επιλέχθηκαν δύο διαδρομές: Αβδέλα-Βασιλίτσα, στο νομό Γρεβενών και μια πορεία στο φαράγγι Γκίγκιλος στο νομό Χανίων. Η διαφορά αυτού του σεναρίου με τα προηγούμενα είναι ότι οι διαδρομές αυτές είναι περπατημένες από πεζούς και συνεπώς η ταχύτητα κίνησης του θεωρούμεν ου δέκτη GNSS είναι πολύ μικρή, αλλά η διάρκεια της πορείας είναι αρκετές ώρες. Σε αυτές τις προσομοιώσεις επιλέχθηκε περιορισμός στην γωνία ύψους των δορυφόρων στις 30^ο.


Από τα σχήματα 15β είναι ενδεικτικό ότι ενώ έχουμε περίπου τον ίδιο αριθμό ορατών δορυφόρων, τα GDOP διαφέρουν που σημαίνει ότι η γεωμετρία εξαρτάται και από την πορεία της διαδρομής. Οι διαφορές σε GDOP και ONSP είναι αισθητά μικρότερες στις περιπτώσεις που στο σχηματισμό υπάρχει το EGNOS. Συγκεκριμένα, τα συστήματα GPS και GALILEO μόνα τους δίνουν ακρίβεια περίπου 60-70 m, ενώ συνδυασμένα δίνουν περίπου 30 m. Οι καλύτερες περιπτώσεις είναι αυτές όπου στον συνδυασμού γίνεται χρήση του συστήματος EGNOS και δίνουν ακρίβεια περίπου 10-11 m, ενώ στο συνδυασμό και των τριών συστημάτων η ακρίβεια είναι περίπου 9 m.

Διαδρομές τρένων

Συνήθως οι διαδρομές τρένων λαμβάνουν χώρα σε δασώδεις περιοχές ή διαμέσου ορεινών όγκων και φαραγγιών. Οι εναλλαγές, κατά μήκος μιας διαδρομής, από το ένα τέτοιο περιβάλλον σε άλλο δημιουργούν διαφορετικές καταστάσεις λήψης του δορυφορικού σήματος που εν γένει μπορεί να κατηγοριοποιηθούν σε τρία περιπτώσεις:

• Άμεση λήψη σήματος όταν δεν εμφανίζεται κανένα εμπόδιο μεταξύ του δορυφόρου και του δέκτη.
• Λήψη σήματος από μία άλλη πορεία όταν δεν μπορεί να ληφθεί το σήμα με άμεσο τρόπο και λαμβάνεται μετά από αντανάκλαση (multipath).
• Παρεμποδισμένη λήψη όταν εμποδίζεται εντελώς το σήμα και δεν μπορεί να χρησιμοποιηθεί.

Οι δύο διαδρομές που επιλέχτηκαν ήταν: μία στον ελλαδικό χώρο στην περιοχή Αλεξανδρούπολη-Δαδιά και η άλλη, Karlsruhe-Paris, λίγο πιο βόρεια σε περιοχή της κεντρικής Ευρώπης. H διαδρομή Αλεξανδρούπολη-Δαδιά, αν και δεν είναι πραγματική πορεία τρένου, αφού δεν υπάρχει γραμμή τρένου σε αυτή τη περιοχή, είναι πραγματοποιημένη με τέτοιο τρόπο ώστε να μπορεί να προσομοιάσει μια διαδρομή τρένου γιατί έχει ανωφέρειες και κατωφέρειες δια μέσου διαδρομών με υψηλά δένδρα και βλάστηση.



Ενδεικτικά αποτελέσματα για τις δύο αυτές διαδρομές δίνονται στα σχήματα 16β, όπου απεικονίζονται οι τιμές του GDOP για τη διαδρομή Karlsruhe-Paris (επάνω, αριστερά) και VDOP για τη διαδρομή Αλεξανδρούπολη-Δαδιά (επάνω, δεξιά), με περιορισμό στις γωνίες ύψους 30^ο και για τις δύο περιπτώσεις. Γενικά στη διαδρομή Karlsruhe-Paris, σε σχέση με τη διαδρομή Αλεξανδρούπολη-Δαδιά, έχουμε ελαφρά μεγαλύτερο αριθμό δορυφόρων σε όλες τις περιπτώσεις με GPS, ενώ συμβαίνει το αντίθετο στις περιπτώσεις με το σύστημα GALILEO (κάτω, αριστερα). Στα ιστογράμματα της ακρίβειας ONSP παρατηρείται ότι οι τιμές μειώνονται πολύ στους σχηματισμούς με το EGNOS και κυμαίνονται στα επίπεδα 6-8 m ενώ στη καλύτερη περίπτωση και με τα τρία συστήματα η ακρίβεια είναι λίγο πιο κάτω από 6 m.

Μια ειδική διαδρομή στην περιοχή του Μόρνου

Τα τελευταία σενάρια που εξετάστηκαν στόχευαν στο να γίνει μια σύγκριση της απόδοσης των διαφορετικών συστημάτων GNSS σε μία κοινή οδική διαδρομή (διάρκειας πλέον των 8 ωρών) γύρω από τη λίμνη του Μόρνου, αλλά χρησιμοποιώντας τιμές UERE που θα αντιστοιχούσαν σε δέκτες με διαφορετικές δυνατότητες μετρήσεων. Έγινε σύγκριση γίνεται μεταξύ τριών περιπτώσεων: χρήσης μετρήσεων μόνης συχνότητας L1, διπλής συχνότητας L1/L2 και διπλής συχνότητας με επιπλέον πληροφορίες ακεραιότητας των δορυφορικών σημάτων, όπως θα παρέχονται από την υπηρεσία SoL του GALILEO.

Μια επιπλέον επιδίωξη ήταν να εξεταστεί η ειδική περίπτωση, όπου επιπλέον ο χρήστης θα λαμβάνει διορθώσεις από ένα δίκτυο εικονικών σταθμών αναφοράς όπως το HEPOS. Στην περίπτωση αυτή χρησιμοποιούνται τιμές UERE, όπου τα περισσότερα επιμέρους σφάλματα των μετρήσεων μειώνονται ή εξαλείφονται. Παραδείγματος χάριν, για το σύστημα GALILEO, χρησιμοποιώντας ένα δέκτη μονής συχνότητας L1, οι τιμές UERE για τα διάφορά σφάλματα των μετρήσεων απεικονίζονται στον πίνακα στο επάνω μέρος του Σχήματος 17β. Έαν ωστόσο χρησιμοποιηθεί ένα δέκτης που αξιοποιεί τις διορθώσεις μια υπηρεσίας VRS, όπως το HEPOS, οι εγγραφές του αντίστοιχου πίνακα στο κάτω μέρος του Σχήματος 17β για τα σφάλματα της ιονόσφαιρας και της τροπόσφαιρας μειώνονται κατά 95%, το σφάλμα λόγω απόκλισης του σήματος από την ιονόσφαιρα μειώνεται κατά 98%, ενώ τα σφάλματα συγχρονισμού, καθορισμού της τροχιάς και καθυστέρησης της εφημερίδας εξαλείφονται τελείως, με αποτέλεσμα το συνολικό σφάλμα + 10% να κυμαίνεται μεταξύ 151 έως 140 cm, ανάλογα με τις γωνίες ύψους από 0^ο έως 90^ο.

Παρόλο που σήμερα το HEPOS δεν προβλέπεται να έχει δυνατότητες επέκτασης της λειτουργίας του και με τους μελλοντικούς δορυφόρους του συστήματος GALILEO, η κεντρική ιδέα είναι να εξεταστεί η απόδοση του GALILEO μαζί και με τα άλλα συστήματα GPS και EGNOS, εάν ο χρήστης θα έχει τη δυνατότητα να λαμβάνει μαζί με τα σήματα από τους δορυφόρους των εν λόγω συστημάτων και διορθώσεις (π.χ. DGPSαπό ένα δίκτυο εικονικών σταθμών αναφοράς όπως το HEPOS.





Στα διαγράμματα της ακρίβειας, στο Σχήμα 17δ-αριστερά, όπου γίνεται και η σύγκριση των τριών περιπτώσεων παρατηρούμε ότι οι περιπτώσεις με τις διπλές συχνότητες δίνουν πολύ καλύτερα αποτελέσματα και ότι οι δύο περιπτώσεις με διπλές συχνότητες δεν διαφέρουν και δίνουν τα ίδια αποτελέσματα. Αντίστοιχα, από το Σχήμα 17δ-δεξιά, γίνεται εμφανές ότι οι περιπτώσεις με χρήση διορθώσεων από δίκτυα εικονικών σταθμών (VRS) τύπου HEPOS δίνουν πολύ καλύτερα αποτελέσματα από ότι σε αντίστοιχες περιπτώσεις χωρίς τη χρήση τους.

Από τη συνοπτική έρευνα και την αξιολόγηση των συστημάτων GNSS σε τυπικές κινηματικές πορείες συνάγονται τα εξής γενικά συμπεράσματα:

• Τα συστήματα GNSS εξελίσσονται με ταχύτατους ρυθμούς και βελτιώνουν τις μέχρι τώρα εφαρμογές. Το νέο ευρωπαϊκό σύστημα GALILEO προορίζεται να εξασφαλίσει την ανταγωνιστικότητα της Ευρώπης με ένα αμιγώς πολιτικό σύστημα τοι οποίο πραγματικά θα ανοίξει νέες προπτικές για ποικίλες εφαρμογές.
• Στη περίπτωση του στατικού εντοπισμού οι ενδείξεις DOP συνεπάγονται ότι, εάν χρησιμοποιούμε μετρήσεις με τυπική ακρίβεια (precision) σ_obs από τη συνδυασμένη χρήση π.χ. και των τριών συστημάτων (που δίνει μια μέση τιμή DOP 1.4), η προαναφερόμενη τυπική τιμή γεωμετρίας DOP θα μας δίνει τη δυνατότητα να επιτυγχάνουμε τον εντοπισμό της θέσης σημείων οπουδήποτε στον ελλαδικό χώρο με τελική ακρίβεια (accuracy/ορθότητα) της τάξης DOP x σ_obs, όπου σ_obs θα εξαρτάται κυρίως από τις δυνατότητες των μελλοντικών δεκτών GNSS.
• Με τη χρήση περισσότερων δορυφορικών συστημάτων ταυτόχρονα επιτυγχάνουμε την ορατότητα ολοένα και περισσότερων δορυφόρων με αποτέλεσμα η τιμή DOP να τείνει προς τη τιμή 1 (ιδανική). Συμφωνά και με τη σχέση DOP x σ_obs αυτό θα έχει σαν συνέπεια, η ακρίβεια μελλοντικά να εξαρτάται μόνο από το δείκτη UERE, δηλαδή από τις συνθήκες του περιβάλλοντος των μετρήσεων (με την προϋπόθεση ότι αυτές εκτελούνται σε συνθήκες ανοιχτού ουρανού, δηλαδή πλήρους ορατότητας).
• Οι τιμές της ακρίβειας και της ακεραιότητας επηρεάζονται από τη γωνία ύψους διότι περιορίζει τον αριθμό των ορατών δορυφόρων και τη γεωμετρία. Όμως με το συνδυασμό και των τριών συστημάτων είναι δυνατό να έχουμε λύση σε πραγματικό χρόνο ακόμα και σε πολύ απαιτητικά περιβάλλοντα (με περιορισμό σε μεγάλες γωνίες ύψους των δορυφόρων, π.χ. 40^o).
• Σε περιβάλλοντα με αντίξοες συνθήκες μετρήσεων, εάν οι ίδιες διαδρομές εκτελεστούν με μετρήσεις φάσης μέσω διαδικασιών RTK ή ο χρήστης λαμβάνει αντίστοιχα διαφορικές διορθώσεις από VRS σταθμούς αναφοράς τύπου HEPOS, οι αντίστοιχες αποδόσεις των συστημάτων GPS και GALILEO θα βελτιωθούν περίπου κατά μια έως δύο τάξεις μεγέθους εξ αιτίας των χαμηλότερων UERE που συνεπάγονται οι εν λόγω διαδικασίες.

Μπορείτε να ξεφυλίσσετε την πλήρη μελέτη σε μορφή e-flipbook, ή να αναζητήστε το ψηφιακό αντίγραφό της Διπλωματικής Εργασίας (Κατσιγιάννη, 2011 στην Ψηφιακή Βιβλιοθήκη DSpace του Εθνικού Μετσόβιου Πολυτεχνείου.