Galileo i jämförelse med GPS och GLONASS vid deformationsmätning : En fallstudie på Gävle flygplats

Global Navigation Satellite System (GNSS) är ett samlingsbegrepp för ett antal satellitsystem som möjliggör världsomspännande navigering, deformationsövervakning och satellitpositionering. GNSS innefattar de fyra globala operativa satellitsystem BeiDou, Global Positioning System (GPS), Globalnaya navigatsionnaya sputnikovaya sistema (GLONASS) och det europeiska Galileo. Satellitsystemet Galileo utökas successivt och erbjuder i nuläget 22 aktiva satelliter, men ska innefatta totalt 30 satelliter när det beräknas vara fullbordat år 2020. Syftet med föreliggande studie är att utvärdera Galileo under simulerad deformationsmätning, enskilt och i kombination med GPS och GLONASS, samt att jämföra dessa satellitsystem. Att även studera systemens avvikelser med olika metoder statisk mätning i lokalt nätverk, statisk mätning med anslutning mot en extern referensstation och efterberäkning av enkelfrekvenser i lokalt nätverk. Ett GNSS-nätverk upprättades och data beräknades i Leica Infinity. Statiska mätningar med tre GNSS-mottagare utfördes under en dag med sessionstid på nio timmar. Mätningarna delades upp i tre sessioner med aktuella förflyttningar av en mottagare mellan sessionerna. Resultatet från studien visar att för samtliga satellitsystem enskilt och i de olika kombinationerna erhölls avvikelser på millimeternivå för den statiska mätningen i lokalt nätverk. För efterberäkning med enbart enkelfrekvenser för respektive system erhölls generellt avvikelser på millimeternivå. För databearbetning med anslutning mot MAR700SWE som är en SWEPOS referensstation och är belägen 17 km från det upprättade nätverket visade resultatet på högre och mer spridda värden där avvikelserna erhölls på millimeter- till centimeternivå. Generellt visade resultatet att Galileo jämfört med GPS och GLONASS erhåller avvikelser likt de två andra systemen för samtliga metoder. För systemen i kombination visade avvikelserna att med alla tre systemen tillsammans uppnåddes bäst resultat. Slutsatserna från studien är att Galileo konstateras ha en liknande prestanda som de andra GNSS-systemen fast Galileo inte är fullt utvecklat. Studien har analyserat nätverket i 2D och visar att med alla tre systemen erhålls regelbundet stabila resultat. Galileo bidrar till en förbättring när systemet används i kombination. För deformationsmätning är Galileo acceptabelt att använda i plan. Som tidigare föreslaget, visar studien också att de statiska mätningarna ger mm noggrannhet. De metoder som rekommenderas för deformationsmätning är statisk mätning i lokalt nätverk och efterberäkning av enkelfrekvenser fast den sist nämnda inte är att föredra. Anslutning av ett lokalt nätverk mot en extern referensstation rekommenderas inte.Global Navigation Satellite System (GNSS) is a generic term for a number of satellite system which makes it possible for worldwide navigation, deformation monitoring and satellite positioning. GNSS includes four global operational satellite systems BeiDou, Global Positioning System (GPS), Globalnaya navigatsionnaya sputnikovaya Sistema (GLONASS) and the European Galileo. The Galileo satellite system is gradually expanding and currently offers 22 active satellites but will include a total of 30 satellites when it is completed 2020. The purpose of the study was to evaluate Galileo during simulated deformation measurements, individually and in combination with GPS and GLONASS, and to compare these satellite systems. Also, to see these systems deviations with different methods static measurement in a local network, static measurement linked to an external reference station and post processing of single- frequencies in the local network. A local network was established, and data was processed in Leica Infinity. Static measurements with three GNSS receivers was carried out over one day with a session time of nine hours. The measurements were divided into three sessions with movements of one receiver between the sessions. The results from the study shows that for all satellite systems individually and in the different combinations, deviations on millimeter level were obtained for the static measurements in a local network. Generally, deviations on millimeter level were obtained for post-processing calculations with only single frequencies for each system. For post-processing with the local network linked to MAR700SWE; which is a SWEPOS reference station located about 17 km from the established network, the result showed higher and more scattered values where the deviations were generally obtained at millimeter- to centimeter level. Generally, the results showed that Galileo compared with GPS and GLONASS receives deviations similar to the other two systems for all methods. The deviations showed with all three systems combined the best results were achieved. The conclusion from the study is that Galileo is found to have a similar performance as the other GNSS systems in static measurements, though Galileo is not yet fully developed. The results shows that with all three systems, low deviations are regularly obtained. With this Galileo contributes to an improvement when the system is combined with GPS and GLONASS. For deformation monitoring, Galileo is acceptable to use in plane. The methods recommended for deformation measurement are static measurement in a local network and post processing with single frequency measurement, although the latter is not preferred. Connecting a local network to an external reference station is not recommended