Ažuriranje (05.): Imamo dosta zaliha svih naših proizvoda, pronađite nas i ovdje i    Kupi

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

Prvo nam treba GNSS prijamnik koji može izračunati RTK pozicije, npr simpleRTK2B. Standardni GNSS prijemnik nema dovoljno računske snage za RTK. Drugo, trebamo vrlo dobru GNSS antenu, npr simpleANT2B. Ne možemo koristiti tradicionalnu "jeftinu" GNSS antenu, jer trebamo primiti signal visoke kvalitete, tako da stvarno možemo mjeriti GNSS pogreške. Osim toga, moramo zaboraviti na korištenje RTK GNSS-a u džepu ili pokraj prozora: RTK GNSS radi samo s neometanim pogledom na nebo. Instalacija antene također postaje važna tema. Preporučujemo da pogledate naše Vodič za postavljanje RTK GNSS antena. Sada kada znamo 2 osnovna elementa RTK prijamnika, znate i razlog zašto smo lansirali naš Osnovni početni komplet:
Osim ako nemamo RTK baznu stanicu u vašem području, zapravo će nam trebati 2 seta RTK prijemnika + RTK antena, tako da se jedan od setova može koristiti kao "bazna stanica", a drugi kao "Rover”. To nas dovodi do teme korekcija RTK.

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:

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 je jezik/protokol za distribuciju RTK ispravaka preko internetskih/lokalnih mrežnih podatkovnih IP paketa. To omogućuje proširenje RTK mreža s beskonačnim bazama i beskonačnim rovers. Mreža s nekoliko NTRIP uređaji nazivaju se a NTRIP mreža. Postoje 3 moguća elementa u a NTRIP mreža:
  • 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.
NTRIP mreža
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).
NTRIP Bluetooth
  • 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).
NTRIP WiFi
  • 4G NTRIP Klijent: neka tvoj simpleRTK2B ploča postati an NTRIP klijent bilo gdje gdje postoji pokrivenost mobilnom mrežom.
NTRIP 4G Alternativno, također možete povezati svoj simpleRTK2B spojite na računalo ili mobilni telefon putem USB-a i upotrijebite aplikaciju na računalu ili mobilnom telefonu za ovu konverziju. Provjerite naše tutorijal da naučite kako se povezati s a NTRIP caster.

RTK korekcijske usluge

U nekim su zemljama lokalne vlasti već instalirale mrežu baznih stanica s pripadajućim NTRIP poslužiteljima, a oni nude pristup na NTRIP caster besplatno s gotovo nacionalnom pokrivenošću. U tim slučajevima obično je potreban samo osnovni postupak registracije. Pripremili smo bazu usluga za svaku zemlju kako bismo vam olakšali život: RTK usluge korekcije u vašoj zemlji. Ako ste sretni što imate uslugu RTK korekcije u svom području, vi ste jedan od sretnika koji trebaju minimalne postavke za korištenje RTK-a. Trebate samo naše Osnovni početni komplet i osobno računalo i spojite se na jedan od gore navedenih NTRIP Casters, slijedeći naš vodič o tome kako se spojiti na a NTRIP caster. Postoje i plaćene usluge korekcije RTK-a, u nekim zemljama po razumnim cijenama, u nekima po vrlo visokim cijenama.

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!

Imate pitanja ili zahtjeva?
Kontaktirajte nas! Odgovaramo <24 sata!

Ikona
Kontakt ArduSimple
Zatvori

Želite saznati više o GPS/RTK?

1. Naš inženjerski tim će vas kontaktirati kako bismo riješili sva pitanja
2. Obavještavat ćemo vas o promocijama i novim izdanjima proizvoda
3. Javit ćemo vam se samo kada budemo imali važne vijesti, nećemo spamati vašu e-poštu