Determining the optimal site location of GNSS base stations

Abstract

The relative positioning technique plays an essential role in Global Navigation Satellite System (GNSS) surveys. Simultaneous observation at base and rover stations eliminates the majority of error sources thus the quality of a positioning solution can be substantially improved. However, topographic obstruction is still a key issue affecting positioning quality. In this study, an integrated approach for analyzing the impact of topographic obstruction on GNSS relative positioning has been developed. By considering varied satellite geometry according to actual terrain variation, this approach can be used to realistically determine satellite visibility condition for a specific base station with respect to any rover station. Furthermore, a base station quality index (BSQI) is proposed as an explicit indication of the sufficiency in a relative positioning. By incorporating the proposed approach, one can immediately identify an optimal site location for a GNSS base station with subsequent GNSS field survey thus achieved in a more reliable and cost-efficient manner.Técnica de posicionamento relativo tem desempenhado um papel essencial em pesquisas de Sistema de Navegação Global via Satélites (GNSS). Coletando observações simultâneas entre estações base e móvel, uma grande parte das fontes de erro é eliminada; portanto a qualidade de solução do posicionamento pode ser substancialmente melhorada. No entanto, a obstrução topográfica ainda é uma questão-chave que afeta a qualidade de posicionamento. Neste estudo, uma abordagem integrada para analisar o impacto da obstrução topográfica em posicionamento relativo GNSS foi desenvolvida. Esta abordagem considera a geometria variada dos satélites de acordo com variações reais do terreno, e as condições de visibilidade do satélite para uma estação base específica com relação a qualquer estação móvel pode ser realisticamente determinada. Além disso, uma base de índice de qualidade da estação (BSQI) é proposta como uma indicação explícita para sua eficiência em um posicionamento relativo. Conseqüentemente, pode-se identificar imediatamente um local otimizado para uma estação base do GNSS, incorporando a abordagem proposta de antemão, e uma pesquisa de campo GNSS, podendo assim alcançar uma forma mais confiável e de custo-eficiente.