Aktualizacja (21 / 01 / 2025): Posiadamy duży zapas wszystkich naszych produktów, znajdziesz nas również w i    Kup teraz

Centymetrowa precyzja GPS/GNSS - Wyjaśnienie RTK

Wprowadzenie do centymetrowego poziomu GPS/GNSS

Pomyśl o odbiorniku GPS/GNSS w telefonie komórkowym lub w samochodzie: nazywa się to standardowym odbiornikiem GPS (lub GNSS*). Standardowe odbiorniki GNSS dostępne obecnie na rynku charakteryzują się dokładnością od 2 do 10 metrów i tylko w warunkach zewnętrznych. Dokładność ta zależy od jakości producenta odbiornika GPS oraz od tego, czy widok nieba nie jest zasłonięty przez żaden obiekt lub budynek. W idealnych warunkach najlepsze, co można osiągnąć, to absolutna dokładność około 2 metrów.

*GNSS oznacza globalne systemy nawigacji satelitarnej i jest to słowo obejmujące nie tylko GPS, ale także inne satelitarne systemy pozycjonowania, takie jak GLONASS, BeiDou, Galileo, QZSS...

Co ciekawe, jeśli weźmiemy 2 odbiorniki GNSS i umieścimy je obok siebie na otwartej przestrzeni, oba będą miały ten sam wspomniany wcześniej błąd 2 metrów iw tym samym kierunku! Ten błąd jest znany jako standardowy błąd GNSS. Dzięki tej osobliwości można obliczyć z dokładnością do 1 centymetra względną odległość między nimi. Tak więc nadal mamy błąd bezwzględny 2 metry, ale względną dokładność zaledwie 1 centymetra.

Wyobraź sobie teraz, że instalujemy jeden z dwóch odbiorników GNSS w ustalonej, znanej lokalizacji z centymetrową precyzją. Mamy teraz zarówno absolutną dokładność 1 centymetra, jak i względną dokładność 1 centymetra w drugiej jednostce!

Ale ta technika nie jest nowa. Jest to bardzo stara technologia zwana różnicowym GNSS lub RTK GNSS (Real-Time Kinematic), która od ponad 20 lat umożliwia zastosowaniom cywilnym uzyskanie dokładności do 1 centymetra (pozycja RTK). W języku RTK jednostka statyczna nazywana jest „stacją bazową”, a jednostka ruchoma nazywana jest „Rover".
Więc co jest nowego? Słyszałem też, że to bardzo droga technologia i że trzeba przejść szkolenie, aby z niej korzystać, prawda?”
"Nigdy więcej :)"

At ArduSimple staramy się, aby technologia GNSS RTK była prosta, niedroga i dostępna dla wszystkich. Dzięki serii zestawów startowych, samouczków i produktów OEM umożliwiamy naszym klientom:

  • Przetestuj technologię i uwierz, że możliwe jest osiągnięcie centymetrowej precyzji w przystępnej cenie.
  • Przyspiesz ich projekty i produkty dzięki naszym płytom rozwojowym plug and play i zestawom startowym.
  • Twórz produkty i rozwiązania dzięki naszemu wsparciu, usługom „pod klucz” i wstępnie skonfigurowanym produktom OEM.

„Więc jak mogę zacząć?”

Odbiornik GNSS RTK

Najpierw potrzebujemy odbiornika GNSS, który może obliczyć pozycje RTK, np simpleRTK2B. Standardowy odbiornik GNSS nie ma wystarczającej mocy obliczeniowej dla RTK. Po drugie potrzebujemy bardzo dobrej anteny GNSS, np simpleANT2B. Nie możemy zastosować tradycyjnej „taniej” anteny GNSS, ponieważ musimy otrzymać sygnał wysokiej jakości, aby móc realnie zmierzyć błędy GNSS. Dodatkowo zapomnijmy o korzystaniu z RTK GNSS w kieszeni lub przy oknie: RTK GNSS działa tylko przy niezakłóconym widoku nieba. Ważnym tematem staje się także instalacja anteny. Polecamy zajrzeć do naszego Instrukcja instalacji anten RTK GNSS. Teraz, gdy znamy 2 podstawowe elementy odbiornika RTK, znasz również powód, dla którego wprowadziliśmy nasz Podstawowy zestaw startowy:
O ile nie mamy stacji bazowej RTK w Twojej okolicy, tak naprawdę będziemy potrzebować 2 zestawów odbiornika RTK + anteny RTK, więc jeden z zestawów może być używany jako „Stacja Bazowa”, a drugi jako „Stacja Bazowa”.Rover”. To prowadzi nas do tematu poprawek RTK.

Korekty RTK

Korekty RTK to informacje wysyłane przez „Stację Bazową” do „Rover”, więc „Rover” może obliczyć swoją pozycję z dokładnością do centymetra. Język/protokół używany do wysyłania tych informacji nazywa się RTCM (Radio Technical Commission for Maritime Services). Czasami można przeczytać o poprawkach RTK i poprawkach RTCM, to w zasadzie to samo. Aby obliczyć tę pozycję RTK, oba odbiorniki muszą widzieć mniej więcej te same satelity. Z tego powodu poprawki RTCM są ważne tylko do odległości 35 km od stacji bazowej (niektórzy mówią 25 km, inni 50 km, dokładna liczba będzie zależeć od jakości anteny i odbiornika). Warto również wiedzieć, że poprawki z jednej stacji bazowej mogą być używane przez wiele rovero ile to możliwe, o ile znajdują się w promieniu 35 km od stacji bazowej. To byłby multirover Ustawiać.

Co się stanie, gdy przekroczysz te 35 km od stacji bazowej? Że nie można już mieć dokładności do 1 centymetra, a dokładność spada bardzo szybko do standardowych 2 metrów.

Wysyłanie poprawek RTK

Korekty RTCM/RTK są wysyłane zwykle raz na sekundę. I mogą być wysyłane za pośrednictwem przewodowej komunikacji szeregowej, łącza bezprzewodowego lub sieci IP. Sprawdźmy różnice bardziej szczegółowo.

Przewodowa

W przypadku jednostek, które są bardzo blisko siebie, możemy użyć kabli do ich połączenia. Wystarczy port szeregowy (TTL, RS232).

Bezprzewodowy

Aby pokonać większe odległości, będziemy potrzebować bezprzewodowej komunikacji szeregowej. Z tego powodu dodaliśmy gniazdo (nazywamy je gniazdem XBee) do naszych odbiorników RTK, dzięki czemu dodajemy przewodową lub bezprzewodową komunikację pomiędzy bazą a rover byłoby zadaniem typu plug-and-play.

Aby było to jeszcze prostsze, opracowaliśmy kilka zestawów startowych do przetestowania tej konfiguracji:

MR, LR i XLR radio łącza wymagają linii wzroku RF pomiędzy bazą a rover W celu pracy. Spójrz na nasz post o wizualnej linii wzroku a RF linii wzroku zrozumieć tę koncepcję.

Jeśli masz problemy z zapewnieniem pola widzenia między bazą a rovers, sprawdź ten artykuł: Funkcja odblokowana: użyj LR/XLR radio jako repetytor. Ale zobaczysz, że również wzmacniacze mają pewne ograniczenia, a jeśli potrzebujesz wielu stacji bazowych, tego typu radio technologia nie jest dla Ciebie. W takim przypadku lub jeśli po prostu masz dostęp IP zarówno w wersji podstawowej, jak i rover lokalizacjach (internet lub sieć lokalna), poprawki RTK można przesyłać także komunikacją IP.

Przez sieć IP

W wielu przypadkach dostępna jest sieć IP (WiFi, Ethernet, 4G). Dla takich przypadków opracowano protokół dystrybucji poprawek RTK, tzw NTRIP (Transport sieciowy RTCM za pośrednictwem protokołu internetowego). Przyjrzymy się temu bardziej szczegółowo w następnej sekcji.

Co to jest NTRIP?

NTRIP jest językiem/protokołem do dystrybucji poprawek RTK przez pakiety danych IP w Internecie/sieci lokalnej. Pozwala to na rozszerzanie sieci RTK o nieskończone bazy i nieskończone rovers. Sieć z kilkoma NTRIP urządzenia to się nazywa NTRIP sieć. Istnieją 3 możliwe elementy w NTRIP sieć:
  • NTRIP caster. Jest to serwer, który zbiera poprawki RTK z jednej lub kilku stacji bazowych i rozprowadza je pomiędzy nimi Rovers.
  • NTRIP serwer. To pojedyncza fizyczna stacja bazowa RTK. Jej rolą jest wysyłanie poprawek RTK do NTRIP Caster, Tak Caster mogą je rozprowadzać do innych klientów. W sieciach z tylko jedną stacją bazową, dość powszechne jest posiadanie NTRIP serwer+caster razem. W tym wypadku tylko caster funkcja jest skonfigurowana.
  • NTRIP klient. Odbiornik RTK, który chce odbierać poprawki RTK. RTK Rovers są NTRIP klientów.
NTRIP sieć
Nasi simpleRTK2B płyty nie mają interfejsów IP (Ethernet, Wi-Fi itp.) i nie rozumieją NTRIP protokołu. Potrzebują kogoś z zewnątrz, kto nawróci ich z NTRIP do RTCM i odwrotnie. Z tego powodu opracowaliśmy serię akcesoriów, które umożliwiają NTRIP na naszych tablicach:
  • Bluetooth: podłącz swoje simpleRTK2B do telefonu komórkowego przez Bluetooth. Twój telefon może teraz działać jako NTRIP klient (ale także jako serwer lub caster).
NTRIP Bluetooth
  • WiFi: z siecią Wi-Fi dostępną w Twojej okolicy, podłącz WiFi NTRIP Master Opanuj akcesoria i używaj swojej deski jako NTRIP klient (ale także jako serwer lub nawet serwer+)caster).
NTRIP WiFi
  • 4G NTRIP klientem: pozwól swojemu simpleRTK2B zarząd stać się NTRIP klient w każdym miejscu, gdzie jest zasięg sieci komórkowej.
NTRIP 4G Alternatywnie możesz również podłączyć swój simpleRTK2B do komputera lub telefonu komórkowego przez USB i użyj aplikacji na komputerze lub telefonie komórkowym, aby wykonać tę konwersję. Sprawdź nasze samouczek, który nauczy Cię, jak połączyć się z NTRIP caster.

usługi korekcyjne RTK

W niektórych krajach władze lokalne zainstalowały już sieć stacji bazowych z odpowiednimi NTRIP serwerów i oferują dostęp do NTRIP caster za darmo i ma zasięg niemal ogólnokrajowy. W takich przypadkach zwykle wymagany jest jedynie podstawowy proces rejestracji. Aby ułatwić Ci życie, przygotowaliśmy bazę usług dla każdego kraju: Usługi korekcyjne RTK w Twoim kraju. Jeśli masz szczęście, że masz usługę korekcji RTK w swojej okolicy, jesteś jednym ze szczęśliwców, którzy potrzebują minimalnej konfiguracji, aby móc korzystać z RTK. Potrzebujesz tylko naszego Podstawowy zestaw startowy i komputer i podłącz się do jednego z powyższych NTRIP Casters, podążając za naszym samouczek dotyczący łączenia się z NTRIP caster. Istnieją również płatne usługi korekcji RTK, w niektórych krajach po rozsądnych cenach, w innych po bardzo wysokich cenach.

Mamy nadzieję, że pomogło Ci to lepiej zrozumieć, czym się zajmujemy i czego potrzebujesz, aby zacząć korzystać z RTK. Jeśli chcesz przeczytać więcej, być może zainteresuje Cię sprawdzenie naszego tutoriale. Jeśli nie możesz znaleźć tego, czego szukasz, a nadal masz jakieś pytania, nie wahaj się skontaktuj się z nami, zawsze odpowiadamy!

Masz pytania lub prośby?
Skontaktuj się z nami! Odpowiemy <24 godziny!

Ikona
Kontakt ArduSimple
Zamknij

Chcesz dowiedzieć się więcej o GPS/RTK?

1. Nasz zespół inżynierów skontaktuje się z Tobą w celu rozwiązania wszelkich pytań
2. Będziemy na bieżąco informować Cię o promocjach i nowościach produktowych
3. Dowiesz się od nas tylko wtedy, gdy będziemy mieć ważne wiadomości, nie będziemy spamować Twojego e-maila