Experimentier- und Verifikationsnetzwerk (EVnet)

Messgrößen

  • Navigationsdaten
  • Pseudorange
  • Phase
  • Signalstärke (Amplitude)
  • Signal zu Rausch Verhältnis
  • Doppler
  • Luftdruck
  • Temperatur
  • Relative Luftfeuchte

Anlagenbeschreibung

EVnet ist ein echtzeitfähiges Netzwerk zum Empfang, zur Verarbeitung, Archivierung und Verteilung von Messdaten Globaler Navigationssatellitensysteme (GNSS). Im Regelfall werden die an den EVnet-Monitorstationen erfassten Messgrößen von GNSS Empfängern und meterologischen Sensoren über das Internet mit Streaming-Technologie in Echtzeit zu einer zentralen Kommandierungs- und Kontrolleinheit (CPCF) geleitet, die sich am DLR Standort Neustrelitz befindet. Dort können die Daten in ein ca. 3 TB großes Archiv gepuffert werden.
Es ist weiterhin möglich, alle Messdaten mittels spezieller in EVnet implementierbarer Prozessoren in Echtzeit zu höherwertigen Datenprodukten zu verarbeiten und zu archivieren, um fachspezifische Aufgaben zu lösen. Gegenwärtig (10/2009) sind mehrere Prozessoren zur Bewertung von Signaleigenschaften (SISA) sowie zur Bereitstellung höherwertiger Datenprodukte (z. B. Positionslöser) in die EVnet-CPCF oder als EVnet-Clients implementiert. Diese Prozessoren arbeiten vor allem auf der Grundlage von hochratigen (bis 50Hz) GNSS-Beobachtungsdaten. Eine Aufstellung ist bei Interesse an der Nutzung auf Anfrage erhältlich. Alle Kompenenten des EVnet können remote konfiguriert und administriert werden, so dass der Aufwand zur Aufrechterhaltung des Betriebs minimiert wird.

Empfänger:

An den Monitorstationen des EVnet werden hochwertige GNSS-Empfänger betrieben, die im Permanentbetrieb hochratig (Messrate bis 50 Messungen/s) Messdaten ein oder mehrerer GNSS zur Verfügung stellen.
Für die verschiedene GNSS stehen folgende Empfänger zur Verfügung bzw. werden betrieben:

19 Empfänger Javad Legacy bzw. Topcon EGGD zur Messung von GPS/GLONASS C1, P1, P2, L1, L2, SNR C1, SNR L1, SNR L2, Ampl. C1, Ampl. L1, Ampl. L2, EGNOS-Korrektursignal, GPS/GLONASS Almanach und Ephemeriden, durch den Empfänger bestimmte Position und anderen Systeminformationen ( z. B. UTC-Korrekturen)

13 Empfänger Topcon Net-G3 zur Messung von GPS/GLONASS/Galileo C1, P1, P2, L1, L2, E1, E2, E5a, SNR C1, SNR L1, SNR L2, Ampl. C1, Ampl. L1, Ampl. L2, WAAS/EGNOS-Korrektursignal, GPS/GLONASS/Galileo Almanach und Ephemeriden, durch den Empfänger bestimmte Position und anderen Systeminformationen (z. B. UTC-Korrekturen)

1 Empfänger NCT2000D zur Messung von GPS C1, P1, P2, L1, L2, SNR C1, SNR L1, SNR L2, EGNOS-Korrektursignal und Erfassung von GPS Almanach, Ephemeriden und anderen Systeminformationen (z.B. UTC-Korrekturen)

1 Loran-C/EUROFIX-Empfänger vom Typ Locos 2000.

Sensoren
5 Meteorologische Sensoren (EPSA) für Druck, Temperatur und Feuchte

Status des Netzwerkes:
Das Netzwerk ist seit September 2005 im Testbetrieb, hat diesen ca. Dezember 2005 beendet und befindet sich seitdem im operationellen Status bzw. im Ausbau. ZurZeit befinden sich Monitorstationen in Neustrelitz, Oberpfaffenhofen, Braunschweig, Toulouse (Frankreich), Stanford (USA), Kiruna (Schweden), Chofu (Japan), Teneriffa (Spanien) und Hartebeesthoek (Südafrika). Die Nutzung aller Funktionalitäten (Echtzeitzugriff auf Daten, off-line Zugriff auch Archividaten, Implementierung eigener Prozessoren in der CPCF oder als EVnet-Clientstationen) ist beliebigen Nutzern nach Autorisierung durch den EVnet-Betreiber möglich. Bei Interesse können EVnet-Nutzer auch eigene Empfänger in das Netzwerk einbringen. Dazu ist jedoch die Nutzung der EVnet-Betriebssoftware auf dem Rechner der Monitorstation notwendig.

Weiterentwicklung:
EVnet wird als Großanlage des IKN an der Außenstelle Neustrelitz betrieben.
Es ist vorgesehen, EVnet entsprechend Projekterfordernissen um weitere global verteilte Monitorstationen zu erweitern und zur Verifikation der Leistungsparameter von GNSS, insbesondere des zukünftigen Galileo einzusetzen.
Eine Erweiterung um durch Partner bereitgestellte Monitorstationen ist ebenfalls möglich.
Weiterhin ist vorgesehen, EVnet zur Validierung von GNSS-Diensten, insbesondere solchen, die auf der Nutzung des SoL-Dienstes von Galileo beruhen, einzusetzen. Weitere Einsatzgebiete sind die Entwicklung von lokalen GNSS-Ergänzungssystemen und –diensten, insbesondere solchen, die die lokalen Leistungsparameter (Verfügbarkeit, Kontinuität, Integrität, Genauigkeit) von Navigationsdiensten auf das für spezielle Anwendungen erforderliche Niveau (SoL) anheben. Solche Dienste sind insbesondere GBAS-Elemente der Luftfahrt bzw. lokale GNSS-Ergänzungssysteme für den Schiffs- und Landverkehr. EVnet dient in diesem Kontext zur Entwicklung von Demonstratoren für diese zukünftigen Dienste.

Anwendung

- Empfang, Verarbeitung, Archivierung und Verteilung von GNSS-Messdaten
- Verifikation der Performanceparameter (Verfügbarkeit, Genauigkeit) von GNSS, insbesondere Galileo
- Allgemeine Unterstützung der Entwicklung von Algorithmen und
Nutzeranwendungen der Satelliten- und Inertialnavigation
- Entwicklung von Echtzeitprozessoren im Rahmen der GPS-, GLONASS- und Galileoentwicklung und -implementierung
- Permanente Bestimmung des ionosphärischen Ausbreitungsfehlers (reguläre und irreguläre Komponenten) und der instrumentellen
Laufzeitfehler von GNSS-Messungen
- Unterstützung von Untersuchen zu Echtzeiterfassung des ionosphärischen
Ausbreitungsfehlers, dessen Modellierung und Vorhersage
- Aufbau von Demonstratoren für lokale GNSS-Ergänzungssysteme,
insbesondere für Galileo Lokale Elemente.

Literatur / Referenzen

  • 1. Klähn, D., Schlüter S., Jungstand A., On the implementation and performance of the ESTB ionospheric corrections processor, Proceedings of the GNSS 2003, Graz
  • 2. Hornbostel, A., Projektplan für ein internes Projekt ‘GalileoNAV Galileo - Nutzung, Anwendung und Verifikation’, DLR interne Publikation
  • 3. Noack, T., Engler, E., Klaehn, D.;High Rate Performance Assessment of GNSS Raw Data Based on the DLR Experimentation and Verification Network, ION GPS Conference, Sept. 2005
  • 4. Engler.E., Schlüter.S.; Characteristics of high rate GNSS navigation data and their utilization for different monitoring purposes, NAVITEC Conference, 2004
  • 5. Noack.T., Steinbach, I., Klaehn, D., Hartmann, R.; Experimentation and Verification Network - A new platform for the distribution of GNSS data via Internet - Overview and fields of applications, ETC Conference, 2004
  • 6. EVnet-Dokumentation
  • - EVnet Interface Control Document: EVN-ICD-DJO-2401 Issue 5,
  • (enthält u.a. EVnet Application Programming Interface, EVnet
  • Communication Protokoll)
  • - EVnet User Manual EVN-UM-DJO-2404 Issue 5
  • - EVner Administrator Manual EVN-AM-DJO-2403 Issue 7
  • - EVN Web Interface User Manual V.1.01.003

Institut / Einrichtung

DLR-Institut für Kommunikation und Navigation

Kontakt

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DLR-Institut für Kommunikation und Navigation

Dr. Andreas Gebhardt
Technologiemarketing

Robert Klarner
Technologiemarketing