Quality analysis of low-cost multi-band GNSS receivers and antennas
Loading...
Date
2023-02-02
Authors
ORCID
Advisor
Referee
Mark
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně,Fakulta stavební
Altmetrics
Abstract
Technologie globálních navigačních satelitních systémů (GNSS) je vhodná pro monitorování staveb i přírodních a antropogenních rizik díky své vysoké přesnosti. Používání sítí GNSS přijímačů je stále nákladným a snadno zranitelným přístupem, ale protože levné přijímače a antény se staly dostupné, náklady na použití této technologie se významně snížily. To umožnilo ekonomicky oprávněný růst aplikací, včetně určování polohy, navigace a monitoringu. Při omezení výběru vícepásmových a multiGNSS přijímačů na několik nejrozšířenějších, jako je u-blox nebo Skytraq, se současně zvětšila nabídka levných antén, což umožňuje zlepšení dosahovaných výsledků. V rámci této práce jsme realizovali 2 x 7 pole GNSS antén a přijímačů v okolí IGS stanice WROC, kde jsme použili šest párů nízkonákladových a dvě geodetické kvalitní antény. To umožnilo provádět relativní polohování na krátkých vektorech mezi anténami. Z naměřených dat pak bylo možné vypočítat rozdíly poloh fázových center (PCO) pro všechny antény. Také bylo provedeno porovnání výsledků před a po použití určených PCO pro určení míry zlepšení. Nakonec jsme zkoumali vliv levných GNSS antén na následující aspekty: počet vyhodnocovaných signálů a frekvencí, odstup signálu od šumu, hodnoty multipath a souřadnic při opakovaném denním absolutním statickém polohování a hodinovém v relativním režimu.
Global Navigation Satellite System (GNSS) technology is appropriate for monitoring structures, and natural and anthropogenic hazards thanks to its high accuracy. Networks of GNSS receivers remain a costly and easily damaged approach, but since low-cost receivers and antennas have become available on the market the price of using this technology has dropped noticeably. This allowed economically justified growing of applications, including positioning, navigation and monitoring. Despite the limitation of choice multi-band and multi-GNSS receivers to few most popular like u-blox or Skytraq at the same time market of low-cost antennas has significantly improved allowing improving of obtaining results. In this work we built 2 x 7 co-located with IGS station WROC array of known coordinates for GNSS antennas and receivers where we have deployed six pairs of low-cost and two geodetic grade antennas. This approach allowed to perform short-baseline relative positioning. Using acquired data antennas phase center offset (PCO) were calculated for each antenna. The improvement in performance before and after using the designated PCOs was then also compared. In the end we investigated the impact of a low-cost GNSS antennas on the following aspects: number of concurrent signals and frequencies, signal-to-noise ratio, multipath and coordinate repeatedly of daily static positioning in absolute and hourly in relative mode.
Global Navigation Satellite System (GNSS) technology is appropriate for monitoring structures, and natural and anthropogenic hazards thanks to its high accuracy. Networks of GNSS receivers remain a costly and easily damaged approach, but since low-cost receivers and antennas have become available on the market the price of using this technology has dropped noticeably. This allowed economically justified growing of applications, including positioning, navigation and monitoring. Despite the limitation of choice multi-band and multi-GNSS receivers to few most popular like u-blox or Skytraq at the same time market of low-cost antennas has significantly improved allowing improving of obtaining results. In this work we built 2 x 7 co-located with IGS station WROC array of known coordinates for GNSS antennas and receivers where we have deployed six pairs of low-cost and two geodetic grade antennas. This approach allowed to perform short-baseline relative positioning. Using acquired data antennas phase center offset (PCO) were calculated for each antenna. The improvement in performance before and after using the designated PCOs was then also compared. In the end we investigated the impact of a low-cost GNSS antennas on the following aspects: number of concurrent signals and frequencies, signal-to-noise ratio, multipath and coordinate repeatedly of daily static positioning in absolute and hourly in relative mode.
Description
Citation
Družicové metody v geodézii a katastru 2023, s. 60. ISBN 978-80-86433-81-3.
http://geodesy.fce.vutbr.cz/konference/gnss-seminar/
http://geodesy.fce.vutbr.cz/konference/gnss-seminar/
Document type
Peer-reviewed
Document version
Published version
Date of access to the full text
Language of document
en
Study field
Comittee
Date of acceptance
Defence
Result of defence
Document licence
© Vysoké učení technické v Brně,Fakulta stavební