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
-
Promocja!Wykonane w EuropieRTK starter kits
simpleRTK2B – Basic Starter Kit
Cena Od 211,00€Cena Od 199,00€ Wybierz opcje Ten produkt ma wiele wariantów. Opcje można wybrać na stronie produktu
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:
- Do 10 metrów między podstawą a rover, możesz to zrobić za pomocą 2x Podstawowe zestawy startowe.Anteny GNSS znajdujące się w zestawie posiadają kable o długości 5 metrów. Dodatkowo możesz zwiększyć tę odległość aż do 20 metrów (10 metrów z każdej strony), dodając nasze niskostratne kable RF.
- Do kilkuset metrów, 1x Zestaw średniego zasięgu (MR).. Ten zestaw pozwala tylko na jedno rover dla każdej stacji bazowej.
- Do kilku kilometrów, 1x Zestaw dalekiego zasięgu (LR). z multirover zdolność.
- Do 50 kilometrów, 1x eBardzo daleki zasięg (XLR) zestaw również z multirover zdolność.
-
Promocja!Wykonane w EuropieRTK starter kits
simpleRTK2B – Starter Kit XLR
792,00€699,00€ Wybierz opcje Ten produkt ma wiele wariantów. Opcje można wybrać na stronie produktu -
Promocja!Wykonane w EuropieRTK starter kits
simpleRTK2B – Starter Kit MR
512,00€499,00€ Wybierz opcje Ten produkt ma wiele wariantów. Opcje można wybrać na stronie produktu -
Promocja!Wykonane w EuropieRTK starter kits
simpleRTK2B – Starter Kit LR
Cena Od 662,00€Cena Od 592,00€ Wybierz opcje Ten produkt ma wiele wariantów. Opcje można wybrać na stronie produktu
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 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.
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).
- 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).
- 4G NTRIP klientem: pozwól swojemu simpleRTK2B zarząd stać się NTRIP klient w każdym miejscu, gdzie jest zasięg sieci komórkowej.
usługi korekcyjne RTK
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!