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Wie behebt das RTK-System den GPS-Positionierungsfehler? Wie genau kann es sein?
Mit der Verbreitung des globalen Satellitennavigationssystems (GNSS) rückt die Positionsgenauigkeit immer mehr in den Fokus. Allerdings werden Satellitensignale wie GPS während des Übertragungsprozesses häufig durch verschiedene Faktoren beeinflusst, was zu einer Verringerung der Ortungsgenauigkeit führt. Zu diesem Zeitpunkt wird das dynamische Positionierungssystem in Echtzeit (RTK) zu einem wichtigen Werkzeug zur Behebung von Positionierungsfehlern.
Was ist ein RTK-System?
RTK ist eine Anwendung, die Satellitennavigationstechnologie nutzt, um Messungen durchzuführen und häufige Fehler in aktuellen Satellitennavigationssystemen zu korrigieren. Das System misst die Trägerphase des Signals, kombiniert sie mit Informationen über den Inhalt des Signals und stützt sich auf eine feste Basisstation oder interpolierte virtuelle Basisstationen, um Echtzeitkorrekturen mit einer Genauigkeit im Zentimeterbereich bereitzustellen.
RTK-Systeme senden Korrekturdaten über feste Basisstationen, wodurch mobile Einheiten genauer positioniert werden können.
So funktionieren RTK-Systeme
Das Grundkonzept von RTK besteht darin, die Trägerwellenform des Satellitensignals als Signalquelle zu verwenden und den Informationsgehalt im Signal zu ignorieren. Die Basisstation überträgt die von ihr beobachtete Trägerphase und das Mobiltelefon vergleicht seine eigene Phasenmessung mit den von der Basisstation empfangenen Daten. Die berechnete Entfernung hängt bei diesem Verfahren im Wesentlichen vom Produkt aus Trägerwellenlänge und ganzzahliger Umdrehungszahl zwischen Satellit und Mobilgerät sowie der Addition der Phasendifferenz ab.
Anwendungsbereiche
RTK-Systeme werden häufig in der Landvermessung, der hydrologischen Vermessung und der Drohnennavigation eingesetzt. Durch den Einsatz der RTK-Technologie können Fachleute in diesen Bereichen hochpräzise Messergebnisse erzielen und so die effektive Durchführung von Projekten sicherstellen.
Präzision und Einschränkungen
Abhängig von den RTK-Systemeinstellungen kann bei Verwendung einer einzelnen Basisstation die vertikale Genauigkeit 15 mm und die horizontale Genauigkeit 8 mm + 1 ppm erreichen. Dies bedeutet, dass bei einer Entfernung von 16 Kilometern zur Basisstation der horizontale Fehler bis zu 24 mm betragen kann. Während derartige Fehler ihren Nutzen bei der allgemeinen Navigation einschränken können, können sie bei Vermessungs- oder autonomen Fahrsystemen eine extrem hohe Genauigkeit ermöglichen.
Die Genauigkeitsleistung von RTK profitiert von der präzisen Auswahl der Basisstation, der richtigen Messumgebung und fortschrittlicher Signalverarbeitungstechnologie.
Netzwerk-RTK und CORS
Um den Anwendungsbereich des RTK-Systems zu erweitern, wurde die Netzwerk-RTK-Technologie entwickelt. Diese Technologie basiert auf einem Netzwerk aus mehreren Basisstationen, wodurch die Zuverlässigkeit und Genauigkeit des Systems weiter verbessert werden kann. Die Continuously Operating Reference Station (CORS) sendet Korrekturinformationen über das Internet, um Benutzern zu helfen, genauere Positionsdaten zu erhalten.
AbschlussDas RTK-System ist zweifellos ein leistungsstarkes Werkzeug, das nicht nur die Positionierungsgenauigkeit von GPS deutlich verbessert, sondern auch seinen Anwendungsbereich erweitert und seinen unersetzlichen Wert von der Vermessung bis zur Landwirtschaft beweist. Angesichts des fortschreitenden technologischen Fortschritts fragen wir uns unweigerlich, wie die Ortungstechnologie der Zukunft aussehen wird. Kann sie die aktuellen Präzisionsgrenzen durchbrechen und eine höhere Genauigkeit erreichen?
