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.
Принцип работы
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 — cистем дифференциальной коррекции.
Для получения поправок используются измерения фаз несущей GNSS-сигналов одновременно на двух GNSS-приёмниках. Координаты одного из приёмников (базового) должны быть точно определены (например, он может быть установлен на пункте государственной геодезической сети); он передает по каналу связи (радиомодем, интернет и др.) набор данных, называемых поправками. Полученный станцией спутниковый сигнал обрабатывается ПО в соответствии с программными алгоритмами и накопленной статистикой спутниковых эфемерид, после чего на базовую станцию передается дифференциальная поправка, уточняющая спутниковый сигнал.
Второй приёмник («ровер») может воспользоваться этими данными для точного определения местоположения (до 1 см в плане 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.
Поправки могут передаваться в формате RTCM SC-104 (коды сообщений 3, 18-21, 32, 1003—1008[2]), 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.
Начиная с версии 3.0 стандарт RTCM SC-104 включает возможность передачи RTK-поправок для системы ГЛОНАСС.[2]. Версии 2.3 и последующие 3.х не совместимы, поэтому существуют параллельно.
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.
Применение
Технология используется в большом количестве отраслей промышленности: в геодезии и земельном кадастре, строительстве, точном земледелии. В странах, где технология широко распространена, используется для мониторинга промышленных объектов.
Преимущества
Основным преимуществом режима является возможность точной обработки сигнала в реальном времени. Существует несколько видов использования навигационных поправок: постпроцессинг и PPP, DGPS, RTK. Различаются они точностью полученных измерений и временем, затраченным на их получение.
Так, режим постобработки (постпроцессинг, апостериорная обработка данных) позволяет добиться наибольшей точности (в субсантиметровых пределах), но требует значительного времени на сбор и обработку данных. PPP (precise point positioning) подразумевает получение высокоточных данных эфемерид и поправок к часам спутников (от суток («быстрые» эфемериды) до двух недель («финальные» эфемериды)).
В режиме DGPS времени затрачивается существенно меньше — фактически, работы могут проводиться в реальном времени. Однако точность поправок DGPS лежит в пределах метра. Режим RTK позволяет получать поправки в реальном времени, с точностью порядка 1 см в плане и 2 по высоте.
Недостатки
GPS-RTK может не работать, либо работать практически также медленно как DGPS, в случае видимости менее, чем 5 спутников.[3]
См. также
Примечания
- ↑ Серапинас Б.Б. Глобальные системы позиционирования. — Издание 3-е, исправленное и дополненное. — Москва: ИФК «Каталог», 2002. — С. 62. — 106 с. — ISBN 5-94349-032-9.
- 1 2 rtcm sc-104 version 2.2 (недоступная ссылка). Проверено 14 февраля 2012. Архивировано 15 сентября 2013 года.
- ↑ GPS and GPS+GLONASS RTK, Frank van Diggelen
Ссылки
- Ричард Лэнгли, «RTK GPS» / GPS World, September 1998 (англ.)
Данная страница на сайте WikiSort.ru содержит текст со страницы сайта "Википедия".
Если Вы хотите её отредактировать, то можете сделать это на странице редактирования в Википедии.
Если сделанные Вами правки не будут кем-нибудь удалены, то через несколько дней они появятся на сайте WikiSort.ru .