RASANT (Radio Aided SAatellite Navigation Technique) ist ein Verfahren, um DGPS-Korrekturdaten möglichst problemlos über das Radio-Daten-System an einen mobilen GPS-Empfänger zu übertragen. Es wurde erstmals vom WDR in Zusammenarbeit mit dem Landesvermessungsamt Nordrhein-Westfalen eingeführt.
Die Korrekturdaten werden, anders als bei RTCM, in getrennten Nachrichten für jeden einzelnen Satelliten übertragen. Hierdurch werden die Datenverluste begrenzt, die bei kurzen Empfangsstörungen entstehen, wie sie im Mobilbetrieb häufiger vorkommen. Die Datenrate wird dadurch reduziert, daß Daten, die sich seltener ändern (z.B. IOD), nur ab und zu übertragen werden und im DGPS-Empfänger zwischengespeichert werden. Auch der Zeitstempel kann eliminiert werden, indem die Korrekturrdaten auf eine eigene Zeitbasis umgerechnet werden und nur ab und zu eine Meldung zur Zeitsynchronisation übertragen wird. Hierdurch reichen die freien 37 Bits einer RDS-Gruppe aus, um eine komplette Korrekturmeldung zu übermitteln.
Der DGPS-Empfänger dekodiert und speichert die verschiedenen RASANT-Meldungen und stellt daraus wieder die Korrekturdaten im RTCM-Format zusammen, die an den GPS-Empfänger übermitelt werden.
Irgendwann habe ich
bemerkt, daß die Spezifikationen zu RASANT nicht frei zugänglich sind. So
mußte ich versuchen, das Beste aus den verfügbaren Quellen (z.B. zu GPS und
RTCM) und eigenen Versuchen zu machen. Meine Beschreibung muß also nicht
unbedingt etwas mit der Realität zu tun haben!
Die RASANT-Daten werden meist in der RDS-Gruppe 11A übertragen.
Block B Block C Block D
+----+-+-+-----+---+--+ +----------------+ +----------------+
|1011|0|T|-PTY-|MSG|..| |................| |................|
+----+-+-+-----+---+--+ +----------------+ +----------------+
11 A
MSG unterscheidet dabei die verschiedenen Arten von RASANT-Meldungen und
legt die Bedeutung der restlichen 34 Bits fest. MSG 4 ist noch weiter
unterteilt.
MSG 0 Time synchronisation, ID and Health of reference station 1 Satellite correction data 2 Satellite correction data (when IOD changes) 3 Reference station coordinates 4-0 ?? Constellation health 4-1 ?? 4-2 ?? Special message 4-3 ?? Datum of reference station coordinates 5 Satellite data IOD 6 ?? invalid 7 ?? invalid
+-----------+---+--+ +------+----------+ +---+-------------+
0 |...........|000|??| |??????|iiiiiiiiii| |hhh|zzzzzzzzzzzzz|
+-----------+---+--+ +------+----------+ +---+-------------+
i reference station ID
h health
z modified Z count
Diese Meldung synchronisiert die lokale Zeitbasis, die danach alle
0,6 Sekunden inkrementiert wird. Z-count läuft von 0 bis 5999 und
ergibt mit 0,6 multipliziert die Sekunde in der aktuellen Stunde
bezogen auf GPS-Zeit (ca. 13 sec zur vollen UTC-Stunde). Health bestimmt
den Status der Referenzstation (3: normal, 6: unmonitored, 7: undefined).
+-----------+---+--+ +----------------+ +-----+-+-+-+--------+
1 |...........|001|uu| |rrrrrrrrrrrrrrrr| |ppppp|o|s|b|dddddddd|
+-----------+---+--+ +----------------+ +-----+-+-+-+--------+
u UDRE user differential range error (estimate of PRC error)
p PRN satellite number 0..31
r PRC [mm] (signed) (s defines scale factor)
d RRC [mm/sec] (signed) (s defines scale factor)
s scale factor 0: range * 20, rangerate * 2
1: range * 320, rangerate * 32
o odd reference minute (GPS time), wechselt xx:xx:49 UTC
b ?? flag
PRC are related to the last integer minute of UTC (?) by means of the RRC.
The mobile station has to reconstruct the current value of the PRC by
using its own clock.
Die Korrekturdaten PRC beziehen sich immer auf die letzte volle Minute in GPS-Zeit, mittels RRC und der Zeitdifferenz dz kann daraus der aktuelle Wert berechnet werden.
Flag o wechselt jede volle GPS-Zeit-Minute und dient vermutlich dazu, durch Delays hervorgerufene Unsicherheiten bei der Bestimmung der Referenzminute auszuschließen. Die Zeitdifferenz dz erweiterte sich dadurch bei mir von 0..99 auf -4..102.
+-----------+---+--+ +----------------+ +-----+-+-+-+--------+
2 |...........|010|uu| |rrrrrrrrrrrrrrrr| |ppppp|a|b|s|dddddddd|
+-----------+---+--+ +----------------+ +-----+-+-+-+--------+
u UDRE user differential range error (estimate of PRC error)
p PRN satellite number 0..31
r PRC [mm] (signed) (s defines scale factor), klein ??
d IOD issue of data for PRN, new value
s scale factor 0: range * 20, 1: range * 320 ??
a ?? flag 0
b ?? flag 0
Diese Meldung kommt nur zu geraden UTC-Stunden, also dann, wenn auch die
IOD-Werte der Satelliten sich ändern. Hat das was mit RTCM meassage 2
(delta differential correction data) zu tun?
+-----------+---+--+ +----------------+ +----------------+
3 |...........|011|pp| |hhhhhhhhhhhhhhhh| |llllllllllllllll|
+-----------+---+--+ +----------------+ +----------------+
p pointer 0: x, 1: y, 2: z, 3: not valid
h reference station coordinates (signed 32 bit number)
l reference station coordinates [cm]
Die kompletten Koordinaten der Referenzstation (x,y,z) werden alle
240 sec übertragen.
+-----------+---+--+ +----------------+ +----------------+
4-3 |...........|100|11| |1110000011001101| |1101100000011100|
+-----------+---+--+ +----------------+ +----------------+
h: 0xE0CD
l: 0xD81C
Konstanter Wert, auch bei verschiedenen Referenzstationen. Eventuell
handelt es sich um das Datum der Referenzstations-Koordinaten.
Kennt jemand das Format von RTCM Msg 4 ?
+-----------+---+--+ +---+--------+-----+ +--------+--------+
5 |...........|101|pp| |ppp|iiiiiiii|qqqqq| |nnnnnnnn|oooooooo|
+-----------+---+--+ +---+--------+-----+ +--------+--------+
p PRN1 0..31
i IOD1 Issue of Data for PRN1, matching the
IOD for the current ephemeris of
this satellite, as transmitted by
the satellite.
q PRN2 0..31
n IOD2new issue of data for PRN2, new value
(90sec transistion period)
o IOD2old issue of data for PRN2, old value
Meist sind die beiden letzten IOD-Werte identisch, zu den geraden
Stunden werden alter und neuer Wert übertragen.
References: rasantus.pdf ...
2007 Rolf Bleher
