Real time kinematic что это

Что такое RTK? Навигация по RTK (Real Time Kinematic). Самая точная навигация до миллиметров. Оставить комментарий

В настоящее время кинематическая спутниковая навигация (RTK) — это современная технология повышения точности данных, полученных в Глобальной навигационной спутниковой системе (GNSS) – GPS, ГЛОНАСС, GALILEO и COMPASS.

В настоящее время кинематическая спутниковая навигация (RTK) — это современная технология повышения точности данных, полученных в Глобальной навигационной спутниковой системе (GNSS) – GPS, ГЛОНАСС, GALILEO и COMPASS. Он обеспечивает более точное позиционирование и навигацию мобильного приемника, получающего скорректированные координаты в реальном времени от базовой станции.

Этот метод был обнаружен в середине 1990-х годов и постоянно разрабатывается для геодезии, мониторинга строительства, добычи полезных ископаемых и точного земледелия. Для сельского хозяйства крайне важно повысить точность в системах автоматического управления. RTK предоставляет эту возможность, поэтому RTK-инфраструктура, оборудование, аппаратные и программные решения работают во многих местах по всему миру, в том числе и в Украине.

Что такое RTK (Real Time Kinematic)

RTK — это набор способов и методов для значительного повышения точности географических координат до сантиметров, а иногда и до миллиметровой точности, полученных с использованием спутниковой навигационной системы GNSS. В последние годы эта технология становится все более распространенной в области точного земледелия. Это метод кинематического измерения, в котором два приемника GPS и / или ГЛОНАСС имеют радио- или сотовую линию связи через радиомодем или GSM-модем для передачи и приема данных между ними. Один приемник неподвижен с заданными координатами и называется опорным или базовым, а другой – подвижным.

В RTK используется двухчастотное оборудование. Передаваемые данные являются измерениями фазовой коррекции в реальном времени для мобильного приемника GNSS. Когда пара приемников находится примерно на одной высоте, предполагается, что атмосферные помехи одинаковы для обоих. На основе известных и измеренных координат опорный приемник вычисляет поправки к координатам и передает их на мобильное устройство. В последнее время в ряде стран, включая Украину, строятся постоянные станции и сети для RTK. Через них любой оператор, поддерживающий приемник GNSS, может воспользоваться услугами RTK в диапазоне базовых станций.

Real time kinematic что это. Смотреть фото Real time kinematic что это. Смотреть картинку Real time kinematic что это. Картинка про Real time kinematic что это. Фото Real time kinematic что это

Зачем использовать RTK?

Радиосигналы, передаваемые спутниками, подвергаются различным нарушениям.

Существуют три основные причины изменения сигналов:

Спутники ГЛОНАСС, GPS, и в ближайшем будущем ГАЛИЛЕО и КОМПАС (БэйДоу) могут определять любое местоположение на поверхности Земли до миллиметра. Однако, когда сигнал достигает поверхности из-за искажения, он не указывает ни одной точки в несколько миллиметров, а пятна от 5 до 100 метров (в зависимости от широты, количества активных спутников и других условий). Деформации могут быть уменьшены за счет использования наземной инфраструктуры RTK с выделенными аппаратными и программными системами.

Инфраструктура представлена одной или сетью из нескольких базовых станций, обменивающихся потоками данных с использованием специализированного программного обеспечения. Спутниковый сигнал, принятый на станции, обрабатывается программным обеспечением, а затем базовая станция передает ремонт, очищая спутниковые сигналы. Исправленный сигнал, в свою очередь, переходит на технику на которой стоит приемник, от этого координаты становятся точны до сантиметров. Таким образом, RTK улучшает сигналы GPS и ГЛОНАСС для более высокой дифференцированной спутниковой навигации, что позволяет более эффективно управлять сельскохозяйственной техникой в точном сельском хозяйстве.

В последние годы RTK стал стандартом для точного земледелия, поскольку он позволяет осуществлять навигацию сельскохозяйственной техники с точностью до сантиметра. Таким образом, посадка, внесение удобрений, защита растений, сбор и другие операции осуществляются с автоматическим контролем с высокой точностью без упущения и перекрытия участков, с меньшей нагрузкой на оператора и более эффективным использованием ресурсов.

Real time kinematic что это. Смотреть фото Real time kinematic что это. Смотреть картинку Real time kinematic что это. Картинка про Real time kinematic что это. Фото Real time kinematic что это

Преимущества и ограничения RTK

Основным преимуществом RTK-режима является способность точно обрабатывать сигналы в реальном времени. Существует несколько типов методов для получения навигационных исправлений, которые отличаются точностью и синхронизацией сигналов – кинематической, пост-обработка и дифференциальный метод в реальном времени (DGNSS). Метод пост-обработки позволяет осуществлять наиболее точную корректировку в миллиметрах, но для сбора и обработки данных требуется много времени. Дифференциальные методы могут работать в режиме реального времени, но точность поправок находится в пределах метра. При работе в режиме RTK вы можете получать настройки в реальном времени с точностью 1 см в горизонтальном и 2 см в вертикальном направлении. Это самый высокий уровень точности в реальном времени.

С появлением спутниковых приемников, которые работают не только с GPS, но и с ГЛОНАСС, а затем с GALILEO и COMPASS, ожидается значительное повышение точности, эффективности и надежности измерения пространственных координат. Последние модели приемников компактны, легки и интегрированы во все системы, в которых они нуждаются: высокоскоростной процессорный контроллер, компас, считыватель штрих-кодов, камеру, слот для карт памяти и модем WiFi с подключением WiFi и Bluetooth.

Недостатки метода RTK

Диапазон относительно эталонной станции является ограниченным (обычно 10-20 км), потребность в канале связи в реальном времени и невозможность работать в условиях неблагоприятной спутниковой навигации. Большие инвестиции в покупку оборудования и программного обеспечения. Для решения кинематических задач в реальном времени были разработаны различные новые решения, такие как сеть RTK и более широкие технологии WARTK (Wide Area Real Time Kinematic). Первый предоставляет собой настройки из сети базовых станций, так что мобильный приемник в сельскохозяйственной машине принимает сигналы от нескольких опорных станций в зависимости от местоположения станции. Второй располагается с дециметровой точностью в реальном времени, причем возможное действие составляет более 400 км от базовой станции.

Сетевые методы

RTK создают сетевую инфраструктуру с опорных станций, которые непрерывно получают данные со спутников, а через каналы связи направляют их на центральный сервер с помощью специального программного обеспечения для мониторинга данных. Данные собираются там, устраняются неоднозначности, а отредактированный сигнал отправляется на мобильные приемники, используемые, например, на ферме. Мобильный приемник получает информацию с сервера через GSM, Интернет или радиосвязь в реальном времени и вычисляет свои координаты с сантиметровой точностью с использованием программного алгоритма RTK. В отличие от систем с одной станцией, сетевое взаимодействие обеспечивает высокую точность работы на больших расстояниях, чем опорные станции, а также более точное определение ошибок.

Сетевые методы бывают разных типов. Они реализованы в двух режимах – RTK и режиме пост-обработки. Постобработочные измерения доставляются после запроса и загрузки из Интернета. Сетевые методы относятся к виртуальным опорным станциям (VRS), FKP и дополнительным вспомогательным исправлениям. В АРС режиме, реальные спутниковые измерения от опорной станции преобразуются в искусственные по отношению к виртуальной опорной станции в непосредственной близости от техники на которой установлен gps приемник. Данные виртуальных станций используются мобильными приемниками, как и у реальных станций.

Сетевые дифференциальные методы генерируют дифференциальные поправки, которые передаются пользователям через геостационарные спутники. OmniSTAR – это основная и наиболее широко используемая глобальная сетевая дифференциальная спутниковая навигационная система с широким диапазоном. Обеспечивает корректировку работы в режиме реального времени с тремя уровнями точности: виртуальная опорная станция (VBS) – точность измерения; Расширенное обслуживание (XP) – Точность ниже 20 см и высокая точность обслуживания (HP) – Точность ниже 10 см.

Real time kinematic что это. Смотреть фото Real time kinematic что это. Смотреть картинку Real time kinematic что это. Картинка про Real time kinematic что это. Фото Real time kinematic что это

Широкополосный RTK

Метод WARTK (Wide Area Real Time Kinematic) — это инновационный метод дифференциальной регулировки спутниковой навигации расширенного диапазона. Он был разработан в конце 1990-х годов группой исследований в Каталонском политехническом университете (СКП) в Барселоне. Он обеспечивает корректировку ионосферного воздействия через сеть опорных станций, расположенных на расстоянии до 1000 км друг от друга. Расхождения фиксируются в реальном времени мобильными приемниками на расстроянии более 400 км от базовых станций. Таким образом, WARTK преодолевает ограниченный диапазон классических методов RTK. По согласованию с Европейским космическим агентством WARTK использует наземную и спутниковую инфраструктуру Европейской геостационарной навигационной оверлейной службы, включая приемники GNSS. Этот метод чрезвычайно подходит для применения в изолированных местах,

В Украине услуги RTK предлагаются с едиными базовыми станциями и сетевыми услугами, которые все больше предпочитают фермеры в области точного земледелия. Инфраструктурные решения, оборудование и программное обеспечение от разных производителей и поставщиков. Клиенты могут выбирать по точности, объему, надежности и стоимости услуг. По словам представителей промышленности, те, кто хоть раз попробовал метод коррекции спутниковой навигации через RTK, вряд ли откажется от него когда либо.

Ремонт гидравлики в сельском хозяйстве

Ремонт гидравлики в сельском хозяйстве, по всей Украине, лучшие цены!.
Звоните по телефону +38 (098) 566-43-77 или оставляйте заявку на сайте.

Источник

Real time kinematic что это. Смотреть фото Real time kinematic что это. Смотреть картинку Real time kinematic что это. Картинка про Real time kinematic что это. Фото Real time kinematic что это

СОДЕРЖАНИЕ

Задний план

Расстояние между приемником спутниковой навигации и спутником можно рассчитать, исходя из времени, которое требуется для прохождения сигнала от спутника до приемника. Чтобы вычислить задержку, приемник должен согласовать псевдослучайную двоичную последовательность, содержащуюся в сигнале, с внутренне сгенерированной псевдослучайной двоичной последовательностью. Поскольку спутниковому сигналу требуется время, чтобы достичь приемника, последовательность спутника задерживается по сравнению с последовательностью приемника. За счет увеличения задержки последовательности получателя две последовательности в конечном итоге выравниваются.

Отслеживание фазы несущей

RTK следует той же общей концепции, но использует несущую волну спутникового сигнала в качестве сигнала, игнорируя содержащуюся внутри информацию. RTK использует фиксированную базовую станцию ​​и ровер, чтобы уменьшить ошибку позиционирования ровера. Базовая станция передает данные коррекции на ровер.

Как описано в предыдущем разделе, расстояние до спутника по существу вычисляется путем умножения длины волны несущей на количество полных циклов между спутником и ровером и добавления разности фаз. Определение количества циклов нетривиально, поскольку сигналы могут быть сдвинуты по фазе на один или несколько циклов. Это приводит к ошибке, равной ошибке в расчетном количестве циклов, умноженном на длину волны, которая составляет 19 см для сигнала L1. Решение этой так называемой проблемы поиска целочисленной неоднозначности приводит к сантиметровой точности. Ошибка может быть уменьшена с помощью сложных статистических методов, которые сравнивают измерения по сигналам C / A и путем сравнения результирующих диапазонов между несколькими спутниками.

Возможное улучшение при использовании этого метода потенциально очень велико, если продолжать предполагать точность блокировки 1%. Например, в случае GPS код грубого обнаружения (C / A), который транслируется в сигнале L1, изменяет фазу на 1,023 МГц, но сама несущая L1 составляет 1575,42 МГц, которая изменяет фазу более тысячи раз. чаще. Таким образом, ошибка ± 1% при измерении фазы несущей L1 соответствует ошибке ± 1,9 мм в оценке базовой линии.

Практические соображения

Это позволяет устройствам вычислять свое относительное положение с точностью до миллиметра, хотя их абсолютное положение имеет точность только с той же точностью, что и вычисленное положение базовой станции. Типичная номинальная точность для этих систем составляет 1 сантиметр ± 2 части на миллион (ppm) по горизонтали и 2 сантиметра ± 2 ppm по вертикали.

Источник

RTK квадрокоптеры и их применение

Дроны с встроенной системой позиционирования RTK – это не будущее, а уже реальность. Давайте определим что это такое, где применяется и рассмотрим лучшие беспилотники с вмонтированной навигационной системой RTK.

Что такое RTK?

RTK (Real Time Kinematic), что в переводе означает “кинематика реального времени”. Другими словами, это совокупность различных методов получения плановых координат местности сантиметровой точности с помощью спутниковой системы навигации. Впервые этот метод был обнаружен в середине 90х, но длительное время находился на стадии разработки. В последнее время, эта технология становится все более популярной в области точного землевладения, сельского хозяйства, строительства, добычи полезных ископаемых и т.д.

Зачем использовать RTK?

В RTK используется двухчастотное оборудование. Передаваемые данные – это измерения фазовой коррекции в реальном времени для мобильного приемника GNSS. Когда одна пара приемников находится на одной высоте, то высока вероятность того, что атмосферные помехи будут одинаковы для обоих. Основываясь на измеренных координатах, опорный приемник способен вычислить поправки к координатам и с легкостью передает их на мобильное устройство. В последние годы, большинство стран заинтересованы в разработке станций и сети для RTK. Благодаря им, любой оператор может воспользоваться преимуществами RTK в диапазоне базовых станций.

Real time kinematic что это. Смотреть фото Real time kinematic что это. Смотреть картинку Real time kinematic что это. Картинка про Real time kinematic что это. Фото Real time kinematic что это

Но мы понимаем что любые радиосигналы, которые передают нам спутники подвержены различным нарушениям из-за шума от движущихся объектов или же атмосферной неоднородности.

Современные спутники могут определить любую точку на поверхности до миллиметра, но если сигнал искажается, то он указывает пятно в размере от 5 до 100 метров. Такие деформации могут быть уменьшены благодаря наземной инфраструктуре RTK.

Другими словами, система RTK – это позиционирование с точностью до миллиметра.

Обзор лучших RTK дронов и сфер их применения

Благодаря дронам с встроенной системой RTK возможно позиционирование в режиме реального времени с точностью до миллиметра и минимальной погрешностью метаданных. Сейчас большинство компаний производителей квадрокоптеров выпускают БПЛА с встроенной системой RTK. Давайте же рассмотрим наиболее успешные модели.

DJI Phantom 4 RTK

Фантастический интеллект и высокая точность – вот основные характеристики этого дроны. Это лучший беспилотник в сфере картографии, самый удобный и точный дрон для создания карт. DJI Phantom 4 RTK позволяет получать данные с максимальной точностью даже используя небольшое количество точек маршрута.

Этот дрон имеет встроенный модуль RTK, отвечающий за точное получение данных в режиме реального времени. Под RTK приемником есть модуль спутниковых систем позиционирования, который гарантирует полную стабильность полета даже если сигнал очень слабый. Благодаря этим двум модулям, эксперты могут получить необходимые данные для проведения инспекций с воздуха, картографии и геодезии.

Real time kinematic что это. Смотреть фото Real time kinematic что это. Смотреть картинку Real time kinematic что это. Картинка про Real time kinematic что это. Фото Real time kinematic что это

Real time kinematic что это. Смотреть фото Real time kinematic что это. Смотреть картинку Real time kinematic что это. Картинка про Real time kinematic что это. Фото Real time kinematic что это

Основные преимущества DJI Phantom 4 RTK:

Real time kinematic что это. Смотреть фото Real time kinematic что это. Смотреть картинку Real time kinematic что это. Картинка про Real time kinematic что это. Фото Real time kinematic что это

Этот беспилотник – это лучший геодезический дрон, который также применяется для разработки ландшафтного дизайна, создания цифровых моделей поселков и городской застройки, памятников архитектуры, и топографических планов.

DJI Matrice 300 RTK

Как утверждает производитель, на создание этого дрона их вдохновили современные авиационные системы. Это промышленный дрон нового поколения с максимальным полетным временем – до 55 минут.

Основное преимущество этого беспилотника – система обнаружения препятствий в 6 направлениях. Более того, благодаря искусственному интеллекту, дрон имеет ряд других, не менее важных функций:

DJI Matrice 300 RTK – это не очередной промышленный дрон. Это мощная платформа, позволяющая конфигурировать этот беспилотника под свои нужды. Для увеличения стабильности и безопасности полета, разработчики добавили бинокулярные оптические сенсоры и датчики ToF по шести сторонам беспилотника.

Сферы применения DJI Matrice 300 RTK

Real time kinematic что это. Смотреть фото Real time kinematic что это. Смотреть картинку Real time kinematic что это. Картинка про Real time kinematic что это. Фото Real time kinematic что это

Real time kinematic что это. Смотреть фото Real time kinematic что это. Смотреть картинку Real time kinematic что это. Картинка про Real time kinematic что это. Фото Real time kinematic что это

Yuneec H520 RTK

Благодаря полностью интегрированной системе RTK в мультикоптер Н520, этот дрон также является мощным инструментом геодезистов. Yuneec H520 RTK обеспечивает высокую точность полета, максимально быструю готовность к старту даже в очень плотно застроенных городах. Сегодня, этот БПЛА один из лучших инструментов для картографирования и топосъемки, и в скором времени, полностью заменит такие устаревшие приборы как тахеометр, штатив, нивелир или GNSS оборудование.

Основная область применения Yuneec H520 RTK – это 3D-картирование. Благодаря беспилотнику в комбинации с программным обеспечением Pix4D, топография и геологическая разведка становится максимально точной и быстрой. Дрон с легкостью определяет свое местоположение до сантиметра. Эта функция особенно важна если следует выполнить несколько снимков в одном и том же месте, но в разные дни. Такая опция также критически необходима для документирования работ на строительном участке, осмотра горных ландшафтов с целью предотвращения катастроф, реконструкции места происшествия и т.д. Другими словами, основная цель этого монстра – это повысить эффективность многих рабочих процессов, связанных с измерениями высот, координат, площадей в строительстве, горнорудном деле и т.д.

Real time kinematic что это. Смотреть фото Real time kinematic что это. Смотреть картинку Real time kinematic что это. Картинка про Real time kinematic что это. Фото Real time kinematic что это

Как видите, сегодня сфера применения беспилотников многогранна. Это не просто летающая камера, это мощный инструмент, который даже спасает жизни. Дроны с встроенным RTK модулем гарантируют отличную стабильность полета даже в зонах с минимальным уровнем сигнала. Эти беспилотники предоставляют максимально точные данные с воздуха, что говорит о том, что в будущем они заменят классические инструменты картографирования и позволят решать более сложные задачи за максимально короткое время.

Источник

Real Time Kinematic

Real Time Kinematic (RTK, в переводе с англ. — «кинематика реального времени» [1] ) — совокупность приёмов и методов получения плановых координат и высот точек местности сантиметровой точности с помощью спутниковой системы навигации посредством получения поправок с базовой станции, принимаемых аппаратурой пользователя во время съёмки. Является одним из методов DGPS.

Радиосигнал со спутника при передаче подвергается различным искажениям. Выделяют три основных причины искажения сигнала: атмосферные неоднородности (ионосферные и тропосферные основные из них), помехи от стационарных и подвижных объектов, а также переотражение сигнала или многолучевость. С помощью GNSS-сигналов можно определить положение приёмника на поверхности Земли с дециметровой точностью. Однако из-за искажений без применения специального оборудования реальная точность позиционирования обычно измеряется в метрах или десятках метров (в зависимости от широты, количества видимых спутников и других условий). Искажения могут быть существенно уменьшены с помощью дополнительной наземной инфраструктуры — систем дифференциальной коррекции.

Для получения поправок используются Измерения фазы несущей GNSS-сигналов одновременно на двух GNSS-приёмниках. Координаты одного из приёмников (базового, неподвижного) должны быть точно определены (например, он может быть установлен на пункте государственной геодезической сети); он передает по каналу связи (радиомодем, gsm-модем, интернет и др.) набор данных, называемых поправками. Поправки, полученные станцией, и спутниковый сигнал обрабатывается ПО в соответствии с программными алгоритмами и накопленной статистикой спутниковых эфемерид. После чего на второй приемник (подвижный, «ровер») с базовой станции передается дифференциальная поправка, уточняющая спутниковый сигнал.

Ровер может воспользоваться этими данными для точного определения местоположения (до 1 см в плане (1 cm + 1 ppm) и 2 см по высоте) на расстояниях до 30 км от базового приёмника. Для передачи поправок используются радиомодемы, интернет и так далее. В настоящее время метод RTK используется на частотах L1, L2. [2]

Полевые базовые станции передают сигналы DGPS обычно через УКВ-радиомодем или через операторов сотовой связи. При использовании радиосигналов метрового диапазона холмистая и горная местность обычно не влияет на приём сигнала. Однако сигналы не доходят до глубоких каньонов, расположенных далеко от базовых станции и в сильно залесённой местности. А так же ограничивается наличием вышек сотовой связи, в случае использования GSM-модема.

Поправки могут передаваться в формате RTCM SC-104 (ы сообщений 3, 18-21, 32, 1003—1008 [3] ), CMR и CMR+, RTCA, ATOM. Требуемая скорость передачи — 2400 бит/с и более, задержка передачи — не более 0.5−2 секунд. Для обычного DGPS достаточно было скоростей 200 бит/с и задержек до 10 сек, для потоков информации в формате SSR требуется гораздо больше.

Версии 3.1 поддерживает различные форматы данных базовых станций RTK-Network (VRS, FKP и MAC), а также SSR-сообщения (точные эфемериды и параметры ухода часов).

В версии 3.2 (февраль 2013) добавляется сообщения Множественных Сигналов (Multiple Signal Messages (MSM)). Формат MSM позволяет приемнику использовать все спутниковые системы. Сообщения включают компактные и полные сообщения для псевдодальностей, фазовых измерений, отношения несущей (сигнала) к шуму (стандартное и высокое разрешение), частоту фазовых измерений.

В октябре 2016 года вышла версия RTCM 3.3 (обозначение RTCM 10403.3) в которой к принятым сообщениям для систем GPS, ГЛОНАСС, Galileo и QZSS добавлено BeiDou (BDS), а также объединены все предыдущие дополнения версий 3.х.

Trimble

Compact Measurement Record (CMR) — достаточно старый формат, он содержит информацию только от спутников GPS L1/L2. Разработан Trimble в 1992, как метод передачи данных овой и несущей фазовой коррекции в компактном формате от базовых станций GPS к GPS-роверам для съемки RTK GPS.

CMR+ — второе поколение CMR Trimble. Он имеет более компактную структуру сообщений, чем CMR. GPS-часть этого протокола изначально была собственностью Trimble, но позже была открыта и стала широко используемым стандартом.

Technical Commission for Aeronautics (RTCA) — формат разработанный Радиотехническая комиссия по аэронавтике США.

John Deere

Real time kinematic что это. Смотреть фото Real time kinematic что это. Смотреть картинку Real time kinematic что это. Картинка про Real time kinematic что это. Фото Real time kinematic что это

Single Base RTK

Network RTK

Концепция RTK-Network применяется при создании Систем Дифференциальной коррекции в 2-х вариантах: геодезические системы СТП (Система Точного Позиционирования) и Контрольно-корректирующая станция (ККС) для навигационных систем. Обе конфигурации предполагают наличие центрального сервера (мощного процессора) для вычисления поправок и линий связи для сбора информации. Концепция RTK-Network позволяет моделировать (ожидать) основные ошибки на различных по площади областях с различным качеством (точностью).

Контрольно-корректирующая станция (ККС)

Real time kinematic что это. Смотреть фото Real time kinematic что это. Смотреть картинку Real time kinematic что это. Картинка про Real time kinematic что это. Фото Real time kinematic что это

Системы точного позиционирования

Методы вычисления поправок в сетевых решения (Network RTK)

Сегодня, RTK сети, реализуют различные методы для создания точной корректировки, такие как, MAX и i-MAX, VRS или VBS и FKP [7]

MAX и i-MAX

MAX и i-MAX ( Master-Auxiliary corrections в переводе с англ. — «Мастер-вспомогательные поправки») Метод базируется на одноименной концепции МАС (Master Auxiliary Concept), предложенной совместно фирмами Leica Geosystems и Geo++ в 2001 г. Индивидуальные MAX (i-MAX) был разработан, чтобы поддержать старые приемники, которые не могут принимать поправок типа MAX.

Концепция заключается в корректировки координат ровера через ближайшую (условно главную мастер-станцию). Такая концепция позволяет роверу проявлять большую гибкость — ровер может всегда отслеживать RTK решение и менять свои расчёты в процессе движения.

VRS или VBS

Преимущества VRS или VBS.

FKP (Flächen Korrektur Parameter в переводе с нем. — «метод площадных поправок»)) — [24] [25] Данный метод подразумевает расчет дифференциальных поправок на площади, охваченной несколькими базовыми станциями (площадь ожидаемых решений). Без учета предварительного положения подвижного спутникового приемника. Для предоставления поправок используется полином линейной области. Он относится к поверхности, которая определяется как параллельная эллипсоиду WGS-84 по высоте опорной станции то есть псевдодиапазона мобильного ровера. Из множества координат относящихся к сектору поверхности (площади ожидаемых решений) выбираются те, что соответствуют разности фазы несущей L1 и L2 частот соответственно можно вычислить псевдодиапазон, скорректированный на позиционно-зависимые ошибки. [26]

Wide Area RTK (WARTK)

В конце 1990-х годов исследовательская группа астрономии и Геоматики (gAGE) из Технического университета Каталонии (UPC) предложила концепцию Wide Area RTK для решения ряда проблем. Основанную на разрешении неоднозначности фазы несущей в реальном времени. Которая позволяет расширить локальные службы, до широкого масштаба (то есть увеличить охват базовые линии между ровером и базовой станцией до 100 км), как для двух частотных, так и для мультисистемных приемников (одно частотные приемники, принципиально исключены). Методика основана на оптимальном сочетании точных ионосферных и геодезических моделей в сети постоянно действующих опорных станций. Основным фактором, ограничивающим расширение дальности действия метода RTK за пределы в нескольких десятков километров, является дифференциальная ионосферная коррекция между ровером и ближайшей опорной станцией ГНСС. Такая коррекция препятствует распространению неоднозначность в реальном времени, а следовательно, и поддержанию соответствующей точной навигации на субдециметровом уровне. То есть основные ошибки отсекаются. Основной погрешностью остается ионосферная и ее корреляции, смягчение которых становится главной проблемой, требующей решения, имеющая невесомое значение на фоне прочих. Метод был продемонстрирован на реальных данных, но до сих пор не был развернут, несмотря на то что, он увеличивает охват до 500—900 километров от базовой станции и в результате требуется в 100—1000 раз меньше приемников, охватывающих данный регион. [27] [28]

UHF (УКВ)

Передача поправок с производится, через радио канал (на частотах 410—470 МГц для большинства устройств). База может быть как установлена на точку (пункт) с известными координатами так и её координаты могут быть автономно, с осреднением координат на некотором временном интервале (обычно несколько минут). Во втором случае работа осуществляется с помощью калибровки участка работ по известным точкам в полевом ПО контроллера используемым для работы с роверным приёмником. Встроенные в базовые приёмники радиомодемы имеют мощность до 4-5 Вт и комплектуются компактными (до 30 см) антеннами для работы на небольших расстояниях. Для увеличения дальности работы применяют внешние радиомодемы мощностью до 35-40 Вт с отдельным питанием и бо́льшими по размеру антеннами (до нескольких метров), как правило на отдельном основании.

С использованием GSM

GSM — связь может быть обеспечена через: внутренний терминал приёмника, внешний терминал подключаемый к приёмнику через RS-232, через терминал полевого контроллера(актуально для ровера).

CSD (Circuit Switched Data в переводе с англ. — «Данные с Коммутацией Каналов»). Передача поправок с базовой станции производится напрямую, посредством «дозвона» ровера на номер сим-карты установленной в GMS терминале этой базы. До 2010 года пользовался популярность, но после 2010 сотовые операторы постепенно начали прекращать поддержку данного сервиса, оставляя его на одном из тарифов для IoT-устройств.

С использованием Интернет и GPRS

NTRIP

NTRIP (Networked Transport of RTCM via Internet Protocol в переводе с англ. — «Сетевой транспорт RTCM по интернет-протоколу»). Представлен в сентябре 2004 Немецким агентством картографии и геодезии (German Federal Agency for Cartography and Geodesy (BKG)) и дортмундским Университетом Компьютерных Технологий (Dortmund University Department of Computer Science DUDCS). Передача поправок с базовой станции производится через компьютер с белым (статическим) IP-адресом на котором установлен специальное ПО. Описание протокола определяет 4 базовых компонента системы:

Существуют приёмники с интегрированным функционалом кастера, которые могут обеспечить небольшое число роверов (обычно до 10-30). Как правило устанавливаются стационарно подключаясь к сети интернет через роутер с настройкой переадресации портов, на которых настроен кастер, и прямым IP адресом.

Существуют интернет-сервисы предоставляющие функционал кастера с интуитивно понятной настройкой. Для работы потребуется своя или «дружественная» база с GSM и свой ровер, и небольшая абонентская плата (сопоставимая со стоимостью интернет тарифа мобильного оператора).

Аналогично NTRIP но отсутствует возможность управления потоками данных. В интернете стоит HTTP-подобный сервер способный принимать и отправлять данные по одному или нескольким портам без какого-либо разбора передаваемой информации.

Аналогично NTRIP, но передача поправок с базовой станции производится через интернет-сервис компании CHC.

RTK технология используется в большом количестве отраслей промышленности: в геодезии и земельном кадастре, строительстве, точном земледелии, мониторинге промышленных подвижных объектов и объектов капитального строения, высокоточной навигации (на земле, на воде и в воздухе).

Основным преимуществом режима является возможность получение координат с точностью до

1,5 см по высоте в реальном времени.

Стабильная работа RTK не гарантируется далее 20-30 км от базы (сам метод DGPS работает в небольшой области базы, обусловленный примерно однородным состоянием атмосферы). [30] [24] [31]

Во время геомагнитных бурь может отсутствовать фиксированное решение (фиксированное решение — разрешены все фазовые неоднозначности — целое количество длин волн на линии спутник-приёмник). Так как метод RTK основан на фазовых измерениях псевдодальностей, даже при соблюдении идеальных условий видимости спутников и небольшом расстоянии база-ровер.

Источник

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *