Вы здесь

Новый формат "NTRIP" передачи дифференциальных поправок для GPS оборудования

Перевод статьи, опубликованной в журнале компании Trimble “Technology & more”, Январь 2004

Автор: Georg Weber, Scientific Director of the German Federal Office for Cartography and Geodetics (BKG)

Возможно, Вы уже слышали о таком формате как Ntrip (Сетевая передача RTCM-поправок посредством Интернет-протокола). Это новый формат, введенный Немецким Федеральным Агентством по Картографии и Геодезии (BKG) для передачи данных в формате RTCM посредством Интернета. Формат Ntrip был разработан совместно с компанией Trimble Terrasat и имеет хорошие перспективы стать международным стандартом передачи данных глобальных спутниковых навигационных систем (GNSS).

Редакция журнала “Technology & more” заинтересовалась этой технологией и взяла интервью у доктора Джоржа Вебера, научного директора BKG.

Новый формат Ntrip был разработан для DGPS-сетей Вашей организации. Какова площадь покрытия данной сети и сколько станций она включает в себя?

Наша сеть для работы в режиме реального времени находится в стадии доработки и в данный момент включает в себя 14 базовых станций. Данные станции объединены в сеть и при помощи различных коммуникационных устройств связаны с основным офисом во Франуфурте-на-Майне (Германия), который выполняет задачи по централизованному мониторингу, хранению, вычислению и отправке информации. В наши планы входит расширение сети до 20 станций. На большинстве станций, помимо GPS и ГЛОНАСС приемников, установлены датчики погоды, что позволяет передавать данные о температуре, давлении и влажности непосредственно во Франкуфурт. Обработка информации в головном офисе ведется с помощью программы Trimble GPSNet Software версия 2.20. С помощью модуля DGPSNet рассчитываются дифференциальные поправки для 20 стационарных базовых станций, равномерно распределенных по всей территории Германии.

Какова роль нового формата в этом процессе?

Ntrip-сервер вычисляет поправки и передает их с помощью Интернета на Ntrip-маршрутизатор, где они становятся доступными пользователю. Поскольку для успешной работы DGPS или RTK-режимов может возникнуть необходимость передачи большого количества информации одновременно для тысяч пользователей, была разработана концептуально новая система. В её основе лежит использование современных стандартов мобильной радиосвязи и безопасности передачи информации. Базируясь на технологии беспроводного Интернета была создана система, состоящая из 3-х компонентов: Ntrip - маршрутизатора (NtripCaster), системы сбора информации (Ntrip-сервер), и получателя информации (Ntrip-клиент). Данные компоненты выполняют задачи по одновременному вычислению и передаче данных пользователям. Связь между отдельными компонентами осуществляется посредством формата Ntrip (TCP-протокол на основе HTTP), который в настоящее время проходит стандартизацию в Специальном комитете Морской радиотехнической комиссии (RTCM SC-104) для того, чтобы стать мировым стандартом.

Ntrip – новый протокол передачи дифференциальных поправок через Интернет.

Ntrip является TCP-протоколом на базе HTTP, который был разработан для передачи поправок посредством Интернета. Он может быть использован не только для передачи RTCM-информации, но и поддерживает все GNSS - форматы. Самым важным является то, что новый формат поддерживает двустороннюю связь между пользователем и передатчиком, при этом одновременно передавая сотни пакетов информации для тысяч пользователей. Пользователи могут получать данные с помощью обычного компьютера, Ноутбука, PDA и GPS-приемников. Особенностями нового формата является высокая степень безопасности данных и экономическая выгодность их передачи, используя GPRS-стандарт. Более детальная информация о данном формате доступна на сайте http://igs.ifag.de/root_ftp/software/NtripDocumentation.zip.

Какова точность определения местоположения в реальном времени?

Используя Ntrip-маршрутизатор, наша организация дает возможность получать региональные дифференциальные поправки в реальном времени посредством базовых станций, объединенных в сеть. Среднее время задержки передачи сигнала составляет от 1 до 3 секунд, что позволяет достигнуть точности определения местоположения порядка 0.5 метра на всей территории Германии. Интернет-сервис в реальном времени был основан в рамках Европейской референцной геодезической сети (EUREF). Поэтому, вместе с информацией, исходящей от нашей организации, посредством передатчика могут быть получены обширные потоки данных как из Германии и Европы, так и из США.

Как пользователи могут получать поправки и какова стоимость данных услуг?

Для получения информации клиенту необходима программа “GNSS Internet Radio”. Вы можете скачать данную программу на сайте нашей компании по адресу: http://igs.ifag.de/root_ftp/software/NtripGNSSInternetRadioWindows.exe. На нашем сайте вы так же можете найти ссылки к программам других разработчиков для систем Windows CE, Linux и Palm PC. Наша организация распространяет данное программное обеспечение (GNSS Internet Radio) бесплатно, что позволяет довольно легко получать информацию из маршрутизатора и загружать её в Ваш GPS приемник или сетевые программы. При использовании карманных или обычных компьютеров, а так же ноутбуков, подключенных к Интернету посредством мобильных телекоммуникационных решений, получение поправок не представляет особой сложности. В настоящее время, когда проходит период развития и тестирования сети базовых станций, большинство информации, содержащей дифференциальные поправки, продолжает распространяться бесплатно. Однако, для этого пользователь должен быть обязательно зарегистрирован. В будущем планируется оставить данную услугу бесплатной для частных пользователей, поскольку станции нашей организации являются частью Международной сети базовых станций. Данное правило ограничивается лишь тем, что только один поток информации предназначается для определенного пользователя (так называемая персонализация). Другими словами, не будет возможности одновременного массового использования дифференциальных поправок частными лицами. Доступ к передатчику посредством Ntrip-клиента может осуществляться через кабельный или мобильный Интернет (GSM, GPRS, EDGE, UMTS). Стоимость коммуникационных услуг всегда будет зависеть от выбора самого пользователя. В настоящий момент рекомендуется использовать стандарт GPRS из-за сопоставимости количественной характеристики передачи информации и её стоимости в данном стандарте. Для примера, стоимость приема-передачи дифференциальных поправок в Германии посредством GPRS равна 0.7 центов в минуту, что в 10 раз дешевле, чем в стандартный голосовой GSM.

Какие типы GPS-оборудования могут принимать данные в новом формате Ntrip?

Разработка данного формата началась в тесном сотрудничестве с компанией Trimble. В добавление к этому, Trimble является первой компанией, которая интегрирует в свою продукцию функцию приема данных из Интернета в формате Ntrip. Программа Trimble Survey Controller ver. 10.72, подключенная к Интернету, имеет возможность принимать поправки в формате Ntrip. Функцию передачи данных в Интернет в данном формате поддерживает программа GPSNet ver. 2.1, разработанная компанией Trimble. В настоящее время все известные производители GPS-оборудования работают в сотрудничестве с комитетом RTCM для стандартизации Ntrip-формата и его применения в своем оборудовании.