Vliv SBAS a vícefrekvenčních GNSS přijímačů ke snížení ionosferické chyby GNSS

Abstract

Tato diplomová práce se věnuje analýze vlivu systémů SBAS/EGNOS a vícefrekvenčních přijímačů ke sníženo ionosférické chyby v měření pozici. Hlavní cílem je porovnání polohových chyb dvou přijímačů umístěné společné přesně geolokované anténě tak, aby bylo možné je mezi sebou porovnat s použitím a bez použití SBAS. Se stále větším užíváním GNSS navigace v letectví se totiž klade větší důraz na jeho přesnost GNSS, která se v letectví nevyužívá jen při přeletech, kde jsou podstatně menší nároky na přesnost, ale i v konečných fázích přiblížení, kde musí být přesnost co největší. Zároveň započal trend postupného upouštění od konvenčního druhu navigace, tedy využívání pozemních zařízení typu VOR, ILS a dalšího, a přechod na družicovou GNSS navigaci v letectví. Jedna z největších chyb v rámci polohování GNSS je ionosférická chyba. Tuto chybu již částečně umíme předvídat a vylučovat, ale při zvýšené ionosférické aktivitě může stále docházet k velikým chybám – tedy primárně zpoždění signálu GNSS, které mají v důsledku vliv na polohování. Provedeným výzkumem se zjistila jasná korelace/závislost s ionosférickými poruchami. Zároveň, že přijímač s SBAS si vedl o poznání lépe oproti přijímači, který SBAS opravy neměl. Úplně nejlépe si vedl vysoce výkonný přijímač, který se na základě statistického srovnání se zvýšenou ionosférickou aktivitou vypořádával úplně nejlépe.

This master's thesis focuses on analysing the impact of SBAS/EGNOS systems and multi-frequency receivers on reducing ionospheric errors in position measurements. The main objective is to compare the positional errors of two receivers placed on a common precisely geolocated antenna, enabling their comparison with and without the use of SBAS. With the increasing use of GNSS navigation in aviation, there is a greater emphasis on GNSS accuracy. This is crucial not only during flights, where precision requirements are significantly lower, but also in the final stages of approach, where maximum accuracy is essential. Simultaneously, there is a motivation to gradually move away from conventional navigation methods, such as using ground-based equipment like VOR, ILS, and others, and transition to satellite-based GNSS navigation in aviation. One of the significant challenges in GNSS positioning is the ionospheric error. While we can partially predict and mitigate this error, increased ionospheric activity can still lead to substantial errors, primarily signal delays in GNSS, affecting positioning accuracy. The conducted research identified a clear correlation/dependence on ionospheric disturbances. Additionally, the receiver with SBAS performed noticeably better compared to the receiver without SBAS corrections. The highest-performing receiver excelled, especially when dealing with increased ionospheric activity, according to statistical comparisons.