Ανάλυση επιδόσεων των επερχόμενων συστημάτων GNSS για κινηματικές εφαρμογές εντοπισμού στον ελληνικό χώρο

Abstract

Ο σκοπός της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι η μελέτη και η σύγκριση των παρόντων και των μελλοντικών δορυφορικών συστημάτων πλοήγησης και εντοπισμού θέσης (GNSS: Global Navigation Satellite Systems). Συγκεκριμένα η μελέτη εστιάζει στα συστήματα GPS (Global Navigation Satellite System), Galileo και EGNOS (European Geostationary Navigation Overlay System), τα οποία συγκρίνονται ως προς την 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. Για το σκοπό αυτό μελετήθηκαν κυρίως κινηματικές πραγματικές πορείες με διάφορα μέσα μεταφοράς στον Ελλαδικό χώρο. Η εργασία χωρίζεται σε δύο μέρη. Στο πρώτο, το βιβλιογραφικό όπου γίνεται μία λεπτομερής περιγραφή των δορυφορικών συστημάτων πλοήγησης και προσδιορισμού θέσης, των συστημάτων επαύξησης και γίνεται μία αναφορά του Ελληνικού Συστήματος Προσδιορισμού (HEPOS: Hellenic Positioning System). Επίσης, περιγράφονται οι αναλυτικές έννοιες που εξετάζονται: ο δείκτης γεωμετρίας DOP (Dilution of Precision), η ακρίβεια NSP (Navigation System Precision) και οι εξισώσεις από τις οποίες προκύπτουν. Στο δεύτερο μέρος, το ερευνητικό όπου παρουσιάζονται αναλυτικά τα σενάρια και οι προσομοιώσεις οι οποίες έγιναν στη παρούσα εργασία με το λογισμικό πακέτο Galileo System Simulation Facility (GSSF) που διατίθεται από την Ευρωπαϊκή Υπηρεσία Διαστήματος (ESA: European Space Agency).

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 their performances in regard to the conditions of satellite visibility, the dilution of precision (DOP), the level of Navigation System Precision (NSP) and system integrity. For this purpose mainly mobile tracks were studied, using different means of transportation over the territory of Greece. The paper is separated in two parts. The first one (dealing with a thorough bibliographical research) describes in detail the use of global navigation satellite systems, augmentation systems and gives a short account of the Hellenic Positioning System (HEPOS). Useful terms such as Dilution of Precision (DOP), Navigation System Precision (NSP) are also described extensively. In the second part, various scenarios and respective simulations are presented with the use of Galileo System Simulation Facility (GSSF) program which is a product of the European Space Agency.