С развитием науки и техники все больше и больше областей полагаются на технологии высокоточного позиционирования. Среди них технология кинематических измерений в реальном времени (RTK) привлекла внимание общества своей точностью до сантиметра. Эта технология может быть использована не только при землеустройстве и гидрологических изысканиях, но и играет важную роль в навигации беспилотных летательных аппаратов. Итак, как именно работает RTK?
Основная концепция технологии RTK заключается в определении позиционирования с использованием фазы несущей спутниковых сигналов. В отличие от традиционных спутниковых навигационных систем, технология RTK может значительно повысить точность позиционирования, отправляя данные коррекции в реальном времени через фиксированную базовую станцию. Эта система особенно подходит для приложений, требующих высокоточных измерений, таких как топографическая съемка.
«RTK использует фазу несущей спутникового сигнала, а не его информационное содержание. Эта инновационная технология позволяет достигать точности позиционирования на уровне сантиметра».
Работа технологии RTK основана на фиксированной базовой станции и мобильном приемнике. Базовая станция передает фазу наблюдаемой несущей, а мобильное устройство сравнивает измеренную фазу с фазой сигнала, полученного базовой станцией. Такое сравнение сигналов помогает рассчитать точные данные о местоположении.
Временная задержка сигнала, достигающего приемника, является важным фактором, влияющим на точность измерений. Последовательность псевдослучайных чисел, генерируемая внутри приемника, должна быть согласована с последовательностью псевдослучайных чисел в сигнале, полученном со спутника. На этом этапе учитывается задержка сигнала во время передачи для расчета точного расстояния.
"Технология RTK позволяет рассчитать расстояние до спутника в режиме реального времени и контролировать погрешность в пределах нескольких миллиметров".
При применении систем RTK решающее значение имеют выбор базовых станций и передача сигнала. Наиболее распространенным методом передачи сигнала является отправка данных в реальном времени через беспроводные модемы (например, в диапазоне УВЧ). Успешная работа технологии зависит не только от одной базовой станции, но и от окружающих ее факторов окружающей среды, таких как четкость сигнала и атмосферные эффекты.
Технология RTK обычно позволяет достичь точности сантиметрового уровня в радиусе около 20 километров от базовой станции, но для достижения такой точности базовая станция должна быть расположена в известном месте измерения, чтобы обеспечить точные измерения между мобильными устройствами.
"Благодаря сети, состоящей из нескольких базовых станций, область применения и точность технологии RTK были значительно улучшены."
Технология сетевого RTK еще больше расширяет возможности применения систем RTK и может охватывать большую территорию за счет построения сети, содержащей несколько базовых станций. Это не только повышает точность позиционирования, но и эффективно уменьшает проблемы ошибочной инициализации, вызванные одной базовой станцией. Точность также значительно повышается при использовании сети непрерывно действующих опорных станций (CORS), поскольку такая сеть может предоставлять больше справочных данных для облегчения позиционирования.
Мало того, концепция VRN (виртуальной опорной сети) также направлена на повышение точности и дополнение роли базовых станций посредством виртуальных опорных станций. Эти технологии являются результатом постоянного совершенствования в процессе стремления к более высокой точности позиционирования.
"Новые измерительные технологии продолжают бросать вызов нашему представлению о точности, надежности и диапазоне приложений".
Возможности точных измерений технологии позиционирования RTK сделали эту технологию все более важной за последние несколько лет. Будь то геодезия, точные сельскохозяйственные операции или приложения без водителя, RTK обеспечивает исключительную точность.
Как благодаря постоянному развитию технологий RTK и другие технологии позиционирования изменят наш образ жизни и работы в будущем?