Centimetarska preciznost GPS/GNSS - objasnila je RTK
Uvod u centimetarsku razinu GPS/GNSS
Razmislite o GPS/GNSS prijemniku u svom mobilnom telefonu ili u automobilu: to je ono što se zove standardni GPS (ili GNSS*) prijemnik. Standardni GNSS prijemnici koji su danas dostupni na tržištu, imaju točnost između 2 i 10 metara, i to samo u vanjskim uvjetima. Ova točnost ovisi o kvaliteti proizvođača GPS prijamnika, te o tome da pogled na nebo nije blokiran nekim objektom ili zgradom. Pod savršenim uvjetima, najbolje što možete postići je apsolutna točnost od oko 2 metra.
*GNSS je kratica za Global Navigation Satellite Systems, a to je riječ koja uključuje ne samo GPS već i druge satelitske sustave za pozicioniranje kao što su GLONASS, Beidou, Galileo, QZSS...
Zanimljivo, ako uzmemo 2 GNSS prijemnika i postavimo ih jedan pored drugog na otvorenom polju, oba će imati istu grešku od 2 metra gore spomenutu, i to u istom smjeru! Ova greška je poznata kao standardna GNSS greška. Zahvaljujući ovoj osobitosti, moguće je izračunati relativnu udaljenost između njih s točnošću od 1 centimetar. Dakle, još uvijek imamo apsolutnu pogrešku od 2 metra, ali relativnu točnost od samo 1 centimetar.
Zamislite da sada instaliramo jedan od dva GNSS prijamnika na fiksno poznato mjesto s centimetarskom preciznošću. Sada imamo apsolutnu točnost od 1 centimetar i relativnu točnost od 1 centimetar u drugoj jedinici!
Ali ova tehnika nije nova. Ovo je vrlo stara tehnologija koja se zove Differential GNSS ili RTK GNSS (Real-Time Kinematic), a više od 20 godina omogućuje civilnim aplikacijama točnost od 1 centimetra (RTK pozicija). U tekstu RTK-a, statična jedinica se naziva "bazna stanica", a pokretna jedinica se naziva "Rover".
Dakle, što je novo? Također sam čuo da je to vrlo skupa tehnologija i da morate proći obuku da je pravilno koristite?"
"Ne više :)"
At ArduSimple nastojimo GNSS RTK tehnologiju učiniti jednostavnom, pristupačnom i dostupnom svima. Uz niz početnih setova, vodiča i OEM proizvoda, našim kupcima omogućujemo:
- Testirajte tehnologiju i vjerujte da je moguće postići preciznost do centimetra po pristupačnoj cijeni.
- Ubrzajte njihove projekte i proizvode zahvaljujući našim plug and play razvojnim pločama i početnim setovima.
- Kreirajte proizvode i rješenja, zahvaljujući našoj podršci, uslugama po principu ključ u ruke i unaprijed konfiguriranim OEM proizvodima.
"Pa kako da počnem?"
GNSS RTK prijemnik
-
RTK starter kits
simpleRTK2B – Basic Starter Kit
Od 211,00€ odaberite opcije Ovaj proizvod ima više varijanti. Opcije se mogu odabrati na stranici proizvoda
RTK ispravke
RTK ispravke su informacije koje "bazna stanica" šalje "Rover“, pa je „Rover” može izračunati svoj položaj s centimetrskom razinom. Jezik/protokol koji se koristi za slanje ovih informacija zove se RTCM (Radiotehnička komisija za pomorske usluge). Ponekad ćete čitati o RTK korekcijama i RTCM korekcijama, to je u osnovi isto. Kako bi se izračunala ova RTK pozicija, oba prijemnika trebaju vidjeti više-manje iste satelite. Iz tog razloga RTCM korekcije vrijede samo do udaljenosti od 35 km od bazne stanice (neki ljudi kažu 25 km, neki ljudi 50 km, točan broj ovisit će o kvaliteti antene i prijamnika). Također je korisno znati da ispravke jedne bazne stanice može koristiti više njih rovers koliko god je to moguće, sve dok su unutar dometa od 35 km od bazne stanice. Ovo bi bio multirover postaviti.
Što se događa kada prijeđete preko ovih 35 km od bazne stanice? Da više nije moguće imati točnost od 1 centimetar, a preciznost vrlo brzo degradira na standardna 2 metra.
Slanje RTK ispravaka
RTCM/RTK ispravke obično se šalju jednom u sekundi. I može se poslati putem žičane serijske komunikacije, bežične veze ili IP mreže. Provjerimo razlike detaljnije.
Žičani
Za jedinice koje su vrlo blizu jedna drugoj možemo koristiti kabele za povezivanje. Dovoljan je serijski port (TTL, RS232).
Bežično
Za pokrivanje većih udaljenosti trebat će nam bežična serijska komunikacija. Iz tog razloga dodali smo utičnicu (nazivamo je XBee utičnica) našim RTK prijemnicima, tako da smo dodali žičanu ili bežičnu komunikaciju između baze i rover bio bi plug-and-play zadatak.
Kako bismo to učinili još jednostavnijim, razvili smo nekoliko početnih kompleta za testiranje ove postavke:
- Do 10 metara između baze i rover, možete s 2x Osnovni početni setovi.GNSS antene uključene u komplet imaju kabele od 5 metara. Osim toga, ovu udaljenost možete produžiti do 20 metara (10 metara sa svake strane) dodavanjem našeg RF kabeli s malim gubicima.
- Do nekoliko stotina metara, 1x Komplet srednjeg dometa (MR).. Ovaj komplet dopušta samo jedan rover za svaku baznu stanicu.
- Do nekoliko kilometara, 1x Komplet dugog dometa (LR). s multirover sposobnost.
- Do 50 kilometara, 1x Extra Long Range (XLR) kit također sa multirover sposobnost.
-
RTK starter kits
simpleRTK2B - Starter Kit XLR
792,00€742,00€ odaberite opcije Ovaj proizvod ima više varijanti. Opcije se mogu odabrati na stranici proizvoda -
RTK starter kits
simpleRTK2B - Starter Kit MR
512,00€ odaberite opcije Ovaj proizvod ima više varijanti. Opcije se mogu odabrati na stranici proizvoda -
RTK starter kits
simpleRTK2B - Starter Kit LR
Od 662,00€Od 612,00€ odaberite opcije Ovaj proizvod ima više varijanti. Opcije se mogu odabrati na stranici proizvoda
MR, LR i XLR radio veze trebaju RF liniju vidljivosti između baze i rover kako bi radili. Pogledaj naš post o vizualnoj liniji vida u odnosu na RF vidnu liniju razumjeti ovaj koncept.
Ako imate problema s jamčenjem linije vidljivosti između baze i rovers, pogledajte ovaj članak: Značajka je otključana: koristite svoj LR/XLR radio kao repetitor. Ali vidjet ćete da i repetitori imaju neka ograničenja, ili ako trebate više baznih stanica, ovu vrstu radio tehnologija nije za tebe. U ovom slučaju, ili ako slučajno imate IP pristup dostupan u bazi i rover lokacije (internet ili lokalna mreža), RTK ispravci se mogu slati i putem IP komunikacije.
Preko IP mreže
U mnogim slučajevima dostupna je IP mreža (WiFi, Ethernet, 4G). Za ove slučajeve razvijen je protokol za distribuciju RTK korekcija tzv NTRIP (Mrežni prijenos RTCM-a putem internetskog protokola). Pogledat ćemo to detaljnije u sljedećem odjeljku.
Što je NTRIP?
- NTRIP caster. To je poslužitelj koji prikuplja RTK ispravke s jedne ili više baznih stanica te ih međusobno distribuira Rovers.
- NTRIP poslužitelj. To je jedna fizička RTK bazna stanica. Njegova uloga je slanje RTK ispravaka a NTRIP Caster, Tako da je Caster može ih distribuirati drugim klijentima. U mrežama sa samo jednom baznom stanicom prilično je uobičajeno imati NTRIP poslužitelj+caster zajedno. U ovom slučaju samo caster funkcija je konfigurirana.
- NTRIP kupac. RTK prijemnik koji želi primati RTK ispravke. RTK Rovers su NTRIP klijenti.
Naša simpleRTK2B ploče nemaju IP sučelja (ethernet, wifi, itd.) i ne razumiju NTRIP protokol. Treba im netko izvana od koga će se obratiti NTRIP na RTCM i obrnuto. Iz tog razloga razvili smo niz dodataka koji omogućuju NTRIP u našim pločama:
- Bluetooth: spojite svoje simpleRTK2B ploču na svoj mobilni telefon putem bluetootha. Vaš telefon sada može djelovati kao NTRIP klijent (ali i kao poslužitelj ili caster).
- WiFi: s WiFi mrežom dostupnom u vašem području, uključite WiFi NTRIP Master Ovladajte priborom i koristite svoju ploču kao NTRIP klijent (ali i kao poslužitelj ili čak poslužitelj+caster).
- 4G NTRIP Klijent: neka tvoj simpleRTK2B ploča postati an NTRIP klijent bilo gdje gdje postoji pokrivenost mobilnom mrežom.
RTK korekcijske usluge
Nadamo se da vam je ovo pomoglo da bolje razumijete što radimo i što vam je potrebno da počnete koristiti RTK. Ako želite pročitati više, možda bi vas zanimalo da pogledate naš tutoriali. Ako niste uspjeli pronaći ono što ste tražili, a imate još pitanja, ne ustručavajte se kontaktirajte nas, uvijek odgovaramo!