Galileo Missä mennään? Hannu Koivula Hannu.Koivula@nls.fi 22.3.2018 Maanmittauspäivät 2018 1
Esityksen sisällöstä Satelliittipaikannuksesta Galileon tilannekatsaus EGNOS Häirintää ja harhautusta Pari sanaa matkapuhelimista Maanmittausalan tulevaisuudennäkymiä 22.3.2018 2
Satelliittipaikannuksesta 22.3.2018 3
GLOBAL NAVIGATION SATELLITE SYSTEMS (GNSS) GPS (Global Positioning System) GLONASS (ГЛОбальная НАвигационная Спутниковая Система) Galileo BeiDou ( 斗導航系統 ) QZSS IRNSS 22.3.2018 4
GNSS-JÄRJESTELMIEN OMINAISUUKSIA 22.3.2018 5
GNSS-JÄRJETELMIEN KOMPONENTIT Satelliitit Käyttäjät Maaasemat 22.3.2018 6
PAIKANNUS Perustuu etäisyysmittaukseen Koodista aikaeron perusteella Kantoaallosta kun alkutuntemattomat ratkaistaa Tarvitaan vähintään 4 satelliittia 3D+aika = N * 2π 22.3.2018 7
PAIKANNUKSEN VIRHELÄHTEET Satelliitti Signaalin kulku Vastaanotin Ratavirheet Troposfääri Antennin vaihekeskipiste Satelliitin kellovirheet Ionosfääri Heijastukset Kellovirhe Inhimilliset virheet 22.3.2018 8
GNSS-SIGNAALIEN TAAJUUDET 22.3.2018 9
SATELLIITTIGEOMETRIAN VAIKUTUS GPS GNSS 22.3.2018 10
SATELLIITTIGEOMETRIAN VAIKUTUS GPS GNSS 22.3.2018 11
Galileon tilannekatsaus 22.3.2018 12
MIKSI GALILEO Euroopan unionin Galileo ja EGNOS ohjelmien tavoitteet ovat Riippumattomuus muista satelliittipaikannusjärjestelmistä Lisää taloudellista kasvua Edistää uusien tuotteiden ja palveluiden syntymistä Edistää tutkimus, kehitys ja innovaatioita 22.3.2018 13
GALILEO Avaruussegmentti 24+6 satelliittia Elinikä 15 vuotta Maasegmentti Kaksi kontrollikeskusta Viisi seuranta ja kontrolliasemaa Viisi lähetysasemaa 16 havaintoasemaa 22.3.2018 14
KÄYTTÖSEKTOREITA Maantieliikenne Vesiliikenne Rautatieliikenne Lentoliikenne Mobiililaitteet Maatalous Maanmittaus Pankkisektori Telekommunikaatio Internet of things Robotiikka Aika SAR LBS jne 22.3.2018 15
GALILEON PALVELUT Vapaasti käytettävissä oleva palvelu Kaupallinen palvelu erityistä suorituskykyä ja palvelun laatutakeita vaativille ammattikäyttäjille Ihmishengen turvaamiseen liittyvä palvelu sovelluksiin, joissa edellytetään tiedon eheyden varmistamista Pelastus- ja etsintäpalvelu, jota käytetään hätätilanteiden paikantamiseen ja pelastusoperaatioiden käynnistämiseen Viranomaiskäyttöön tarkoitettu Säännelty palvelu 22.3.2018 16
GALILEON LYHYT HISTORIA 2020 FOC, 24+6 satelliittia 2018 #23,24,25,26 2017 #19,20,21,22 2016 Initial services 2016 #15,16,17,18 Ariane 5 2016 #13,14 2015 #11,12 2015 #9,10 2015 #7,8 2014 #5,6 Väärälle radalle, ensimmäinen FOC satelliitti 2012 #3,4 2011 #1,2 Ensimmäinen operationaalinen, IOV 2008 GIOVE-B 2005 GIOVE-A Varmistettiin Galileon taajuusalue ITU:lta 22.3.2018 17
SATELLIITTIEN NIMET N Country Winning Child N Country Winning Child 1 Belgium Thijs 15 Italy Antonianna 2 Bulgaria Natalia 16 Hungary Lisa 3 Czech Republic David 17 Malta Kimberley 4 Denmark Sif 18 The Netherlands Tijmen 5 Germany Doresa 19 Austria Nicole 6 Estonia Milena 20 Poland Zofia 7 Ireland Adam 21 Portugal Alexandre 8 Greece Anastasia 22 Romania Irina 9 Spain Alba 23 Slovenia Tara 10 France Oriana 24 Slovakia Samuel 11 Cyprus Andriana 25 Finland Anna 12 Latvia Liene 26 Sweden Ellen 13 Lithuania Danielè 27 United Kingdom Patrick 14 Luxembourg Alizée 22.3.2018 18
22.3.2018 19 Lähde: GSA
GALILEON TAAJUUDET 22.3.2018 20
22.3.2018 21 Lähde: GSA
22.3.2018 22
22.3.2018 23 Lähde: GSA, Market report
GNSS-VASTAANOTTIMIEN MÄÄRÄ 22.3.2018 24
VASTAANOTTIMIEN MÄÄRÄ ALOITTAIN 22.3.2018 25
COMMERCIAL SERVICE HIGH ACCURACY Speksejä on muutettu 3/2018 Palvelu tulee olemaan maksuton Tarjoaa alle 20 cm tarkkuutta Operationaalinen 2020 22.3.2018 26
https://www.usegalileo.eu//fi/ MISTÄ GALILEOVASTAANOTIN 22.3.2018 27
EGNOS 22.3.2018 28
SBAS 22.3.2018 29
EGNOS-SIGNAALIN TILANNE 22.3.2018 30
Häirinnästä ja harhautuksesta 22.3.2018 31
Määrittelyt Häirintäsignaalin spektri L1 Häirintä (jamming) Estetään GNSS-signaalin vastaanotto Harhautus (spoofing) Harhautetaan GNSSvastaanotinta siten, että sen sijainti tai aika on väärä Paikkatietokeskuksella on laillinen häirintälaite tutkimuskäyttöön Jamming 22.3.2018 32 signal spectrum L1
HÄIRINNÄN LAILLISUUDESTA Jammer USA Venäjä Kiina EU Suomi Rakentaa Laiton Laiton Laiton Maakohtainen Laiton Myydä Laiton Laiton Laiton Laiton Laiton Viedä Laiton Laiton Laiton Maakohtainen Laiton Ostaa Ei määritelty Tuonti laiton Laiton Laiton Laiton Laiton Omistaa Laillinen Ei määritelty Ei määritelty Laillinen Laillinen Käyttää Laiton Laiton Laiton Laiton Laiton 22.3.2018 33
22.3.2018 34
MUSTAMERI 2017 22.3.2018 35
University of Texas at Austin spoofed a luxurious private yacht KVH Mobile World, 2014 2009 Newark airport daily GPS outages GPS jamming: No jam tomorrow, The Economist, 2011 22.3.2018 36
Toimiiko kännykällä 22.3.2018 37
GNSS-dataa puhelimella Toukokuussa 2016 Google ilmoitti, että Android 7:stä lähtien tuetaan GNSS-raakadataa API 24 => myös raakadata käytössä Koodi ja vaihe Vain jos GNSS-siru tarjoaa Vaihedata katkonaista virrankulutuksen johdosta 22.3.2018 38
PPP WIZLITE BY CNES Nexus 5X 22.3.2018 39
Odotettavissa maanmittausalalla 22.3.2018 40
UUSIA TRENDEJÄ Yhteisöllinen kartoitus ja datan kerääminen Vastaanottimien hinnat putoavat ja käyttö helpottuu. Tämä johtaa kartoituksen yhteisöllistymiseen. Kun tähän liitetään muiden datalähteiden (Slam) saatavuus tulee erityisesti urbaanit alueet nopeasti kartoitettua. PPP-tekniikan yleistyminen Käyttäjät etsivät helppoja kustannustehokkaita ratkaisuja tarkaan paikannukseen. PPP (precise point positioning) tarjoaa tätä ja sitä kautta maanmittaritkin alkavat sitä käyttää. Suuret toimijat alkavat laajemmin tarjota PPP-korjauksia. 22.3.2018 Lähde: GSA Technology report 41
UUSIA TRENDEJÄ Droonien esiinmarssi Drooneja tullaan käyttämään laajenevassa määrin kartoituksessa, rakennustöiden valvonnassa, kaivosmittauksissa jne Haasteena on erot kansallisissa lainsäädännöissä Jos säädökset saadaan yhteneviksi odotettavissa on merkittävä murros Galileo voi tuoda varmennetun palvelun Innovatiiviset ohjelmistot ja palvelut Aasiasta alkaa halpojen vastaanottimien vyöry. Aasia tulee olemaan suurin GNSS-markkina-alue ja siellä tehdyt laitteet tulevat olemaan edullisia. Länsimaiset laitevalmistajat vastaavat tähän tarjoamalla tehikkaita laskenta, mallinnus ja anlyysityökaluja hyvällä tuella. 22.3.2018 Lähde: GSA Technology report 42
UUSIA TRENDEJÄ Lisätty todellisuus tulee rakennustyömaille Helpottaa seurantaa, dokumentointia jne. Suuret toimijat ovat yhdessä aloittaneet kehitystyön. Laitemyynti kasvaa 19% vuodessa 22.3.2018 Lähde: GSA Technology report 43
Yhteenveto 22.3.2018 44
Yhteenveto Häirintäsignaalin spektri L1 Galileo paikannusjärjestelmä valmistuu 2020 Toimii jo nyt Tarjoaa parempaa signaalia heikoissa havainto-oloissa Tarjoaa viranomaissignaalia joka on suunniteltu häirinnänsietäväksi Tulee tarjoamaan maksuttoman 20 cm korjauspalvelun Yhdessä muiden GNSS-järjestelmien kanssa Enemmän satelliitteja ja parempi saatavuus Jamming 22.3.2018 45 signal spectrum L1
Suunnannäyttäjä 22.3.2018 46