International Standards and Developments for RealTime Delivery of GNSS Data

Year 2011, Number: 104.ÖS.2, 123 - 133, 01.10.2011

Taylan Öcalan , Metin Soycan

Abstract

Today, real time point positioning applications especially DGNSS and RTK has an effective use in engineering measurements and navigation works. The increase of the GNSS/CORS networks helps improvements of the qualifications of these facilities. This dynamic improvement process has provided the constitution and development of GNSS data standards for real-time applications. In this paper, the data transmission mechanism of real-time point positioning systems used in many different-quality applications will be discussed for different user levels. The significance of the data formats RTCM, NMEA, CMR/CMRM+ , transmission protocols NTRIP, RTIGS and data communication links VHF, UHF, GSM, GPRS, EDGE, UMTS in real-time GNSS data delivery will be emphasized, and comprehensive information will be presented particularly in NTRIP protocol, message structure of RTCM data format, message types and message contents for different versions.

Keywords

GPS/GNSS, CORS, Surveying Standards, RTCM, NTRIP

GNSS Verisinin Gerçek Zamanlı İletimi İçin Uluslararası Standartlar ve Gelişmeler

Abstract

Günümüzde gerçek zamanlı konum belirleme kapsamında DGNSS ve RTK uygulamaları, ölçme ve navigasyon amaçlı birçok çalışma için etkin olarak kullanılır hale gelmiştir. Dünyada sayıları giderek artan GNSS/CORS ağları ile birlikte bu uygulamaların niteliği daha da artmıştır. Bu dinamik süreç gerçek zamanlı uygulamalar için uluslararası GNSS veri standartlarının oluşumunu ve gelişimini de sağlamıştır. Bu bağlamda bu çalışmada farklı kullanıcı seviyeleri için, değişik nitelikteki birçok çalışmada kullanılan gerçek zamanlı konum belirleme sistemlerinin veri iletim mekanizmaları tartışılacaktır. Bu mekanizmaları oluşturan veri formatlarının RTCM, NMEA, CMR/CMR+ , veri iletim protokollerinin NTRIP, RTIGS ve veri iletişim linklerinin VHF, UHF, GSM, GPRS, EDGE, UMTS gerçek zamanlı GNSS veri iletimindeki önemi vurgulanarak, özelinde NTRIP protokolü ile RTCM veri formatı mesaj yapısı, mesaj türleri ve içerikleri, farklı sürümleri hakkında kapsamlı bilgi verilecektir

Keywords

GPS/GNSS, CORS, Ölçme Standartları, RTCM, NTRIP

References

• CHOI D.: Introduction to GPS Data NMEA & RTCM, www. geodetic.gov.hk/smo/gsi/data/ppt/NMEAandRTCM.ppt, Ocak 2011.
• GURTNER W. ve ESTEY L.: RINEX: The Receiver Independent Exchange Format Version 3.00 Document, November 28, 2007; ftp://ftp.unibe.ch/aiub/rinex/rinex300.doc, 2007.
• HEO Y., YAN T., LIM S. ve RIZOS C.: International Standard GNSS Real-Time Data Formats and Protocols, Interna- tional Global Navigation Satellite Systems Society IGNSS Symposium 2009, Holiday Inn Surfers Paradise, Qld, Austra- lia, 1-3 December, 2009
• KAHVECİ M. ve YILDIZ F.: GPS/GNSS Uydularla Konum Be- lirleme Sistemleri Teori ve Uygulama, Nobel Yayın Dağıtım, Geliştirilmiş 4. Baskı, Ankara, Kasım 2009
• KAHVECİ M.: Kinematik GNSS ve RTK CORS Ağları, Zerpa Yayınları, 1. Baskı, Ankara, Şubat 2009
• LENZ E.: Networked Transport of RTCM via Internet Protocol (NTRIP) – Application and Benefit in Modern Surveying Systems, FIG Working Week 2004, May 22-27, 2004, Athens, Greece
• O’KEEFE K., LİN M., ve LACHAPELLE G.: Network real-time kinematic performance analysis using RTCM 3.0 and the Southern Alberta Network, Geomatica, Canadian Institute Of Geomatics, Vol. 61, No. 1, pp. 29-42
• ÖCALAN T. ve TUNALIOĞLU N.: Data communication for real-time positioning and navigation in global navigation satellite systems (GNSS)/continuously operating reference stations (CORS) networks, Scientific Research and Essays, Vol:5, Number:18, 18 September 2010
• ÖCALAN T. VE SOYCAN M.: Ulusal ve Yerel GNSS/CORS Ağ- ları ve Türkiye’deki Yasal Durum, TMMOB Harita ve Ka- dastro Mühendisleri Odası, İstanbul Şubesi Bülteni, Sayı: Mart 2011
• ÖCALAN T.: GPS/GNSS Konum Belirlemede Yeni Bir Yöntem: Precise Point Positioning-PPP (Duyarlı Nokta Konumlama) Tekniği ve Web Tabanlı (Online) Servisler, TMMOB Harita ve Kadastro Mühendisleri Odası, İstanbul Şubesi Bülteni, Sayı: Mart 2011
• PETERZON M.: Distribution of GPS-data via Internet, The- sis work, Reports in Geodesy and Geographical Information Systems, LMV-report 2004:01, Gävle
• WEBER G., GEBHARD H. ve DETTMERİNG D.: Networked Transport of RTCM via Internet Protocol (Ntrip), RTCM PAPER 166-2003/SC 104-314, 2003-07-02, IAG, Saporro, Ja- pan
• WEBER G., DETTMERİNG D., GEBHARD H. ve KALAFUS, R.: Networked Transport of RTCM via Internet Protocol (Ntrip) – IP-Streaming for Real-Time GNSS Applications, ION GNSS 18th International Technical Meeting of the Satelli- te Division, 13-16 September 2005, Long Beach, CA, USA
• WUBBENA G., SCHMİTZ M. ve BAGGE A.: RTCM SC-104: Enabling Standards that Support Emerging Positioning and Related Technologies, Streaming GNSS Data Via Internet- Symposium, 6 February 2006, Frankfurt, Germany
• RTCM Standard, Radio Technical Commission for Marine Services. RTCM Recommended Standards for Differential GNSS (Global Navigation Satellite Systems) Service, Version. 2.3, 2001
• RTCM Standard 10410.0, RTCM Paper 200-2004/SC104-STD, Version 1.0 for Ntrip, RTCM Special Committee NO. 104, Sep- tember 30, 2004
• RTCM Standard 10403.1, RTCM Paper 177-2006-SC104-STD, Differential Gnss (Global Navigation Satellite Systems) Servi- ces – Version 3, October 27, 2006
• RTCM Standard 10410.1, RTCM Paper 111-2009-SC104-STD, Version 2.0 for Ntrip, RTCM Special Committee No. 104, June 15, 2009
• YAN T.S.: Benefits of Telecommunications Technology to GPS Users, The 2004 International Symposium on GNSS/GPS, 6–8 December 2004, Sydney, Australia
• URL-1, IGS İnternet sitesi, http://igscb.jpl.nasa.gov/, Ocak 2011
• URL-2, NMEA İnternet sitesi, http://www.nmea.org/, Ocak 2011
• URL-3, BKG İnternet sitesi, http://igs.bkg.bund.de/ntrip/, Ocak 2011
• URL-4, Bern Üniversitesi Astronomi Enstitüsü İnternet sitesi, http:// www.aiub.unibe.ch/, Ocak 2011
• URL-5, RTCM İnternet sitesi, http://rtcm.org/, Ocak 2011
• URL-6, Geo++ İnternet sitesi, http://www.geopp.de/, Ocak 2011