Rtk ровер что это

GPS-приемники для режима RTK

RTK GNSS приёмник позволяет производить геодезические измерения в режиме реального времени.

Метод RTK

Суть RTK GNSS метода заключается в приёме спутникового сигнала одновременно подвижным ровером в определяемой точке и базовой станцией в известной точке. База фиксирует разницу в вычисленных и фактических данных и передаёт RTK поправку на ровер.

Преимущества RTK GNSS

Передача поправок может осуществляться по радиоканалу или же с использованием сетей мобильных операторов, если работы выполняются в зоне их покрытия.

Осуществлять вынос в натуру, используя RTK GPS приёмник, проще, чем с помощью тахеометра: измерения можно проводить в одиночку. Базовая станция в процессе работы не требует наблюдения, а ровер может удаляться от базы на большое расстояние.

Сферы использования RTK GNSS

Высокая точность позволяет использовать геодезические приёмники RTK в таких сферах, как:

Выбор GNSS приёмника для RTK

Данные могут передаваться между станциями по сотовому или радиомодему.

Сотовый модем работает через сети мобильных операторов и передаёт данные по voice-соединению или GPRS-каналу.

Радиомодемы используются в зонах без GSM покрытия и работают только в прямой видимости между базой и ровером. Повысить радиус действия RTK GNSS приёмника позволяют внешние радиомодемы с повышенной мощностью передатчика.

Довольно часто RTK GPS приёмники оснащаются Bluetooth-модулем, обеспечивающими беспроводную связь с контроллером или внешним модемом.

Готовые комплекты

Готовое RTK решение включает в себя комплект из двух GNSS-приёмников, способных работать в RTK режиме. Один приёмник устанавливается на треноге, другой — на вехе, с антеннами для приёма спутникового сигнала и модемами для передачи/приёма поправок.

Два варианта комплектации:

Применение GNSS RTK приёмников

Для совместной работы с ровером необходимо использовать контроллер с программным обеспечением для RTK, позволяющий:

Программа подскажет вам необходимое направление и удаление между пикетами.

Повышение скорости съёмки, например, при геодезических изысканиях в поле, обеспечат транспортные средства. Смонтировать антенну RTK GPS приёмника или сам ровер, если он имеет интегрированную антенну, можно прямо на крыше автомобиля.

Наземная ГНСС инфраструктура или локальная сеть постоянно действующих референсных станций, к которым вы сможете получить доступ для использования данных с RTK поправками, позволяет обойтись только покупкой ровера.

Купить RTK GPS приёмник целесообразно для значительного повышения производительности вашего труда: с помощью спутникового оборудования вы сможете в одиночку выполнять значительно больше измерений, чем за то же время сделали бы с напарником с помощью оптического оборудования.

Источник

Исполнительная-схема.ру

Инструкция по работе с GNSS/GPS оборудованием

Основы работы с GPS оборудованием

Ниже приведу краткий набор теоретических знаний, которые помогут при работе с GPS оборудованием. О том что такое GPS, про всякие там спутники, частоты и т.д. – почитаете в интернете. Мы будем заниматься конкретными вещами, необходимыми для успешной съемки.

Виды GPS-Оборудования

Что влияет на качество сигнала GPS?

Понижают качество измерений следующие факторы:

Наличие препятствий вокруг приемника (строений, деревьев). Каждый приемник обычно показывает количество спутников, сигнал от которых он принимает. В теории для работы приемника достаточно 4 общих спутника (общих для базы и ровера).

На практике при числе спутников:

Так что GPS могут хуже работать в лесу, между домами, которые закрывают горизонт прибору и т.д. Также если вы устанавливаете GPS на пункте триангуляции, где сохранилась металлическая пирамида – увеличьте время стояния. Металл над антенной GPS тоже плохо влияет на измерения.

Объекты создающие активные помехи:

Объекты, которые формируют вокруг себя электромагнитное поле – негативно влияют на прием сигналов GPS. К таким объектам относятся линии электропередач, активные радары аэропортов и военных объектов, промышленное электронное мощное оборудование. То есть лучше избегать ставить GPS под линиями электропередач.

Геометрический фактор PDOP

PDOP – это коэффициент, который показывает «насколько хорошо GPS сейчас работается» Это основной параметр, который отображается во многих GPS приборах.
Значения PDOP:

Режимы работы GPS

«Статика» (STATIC)

Метод статических определений. Наиболее точный из всех методов. Позволяет получить миллиметровую точность. Используется для передачи координат от изветсных пунктов к определяемым пунктам. Минимальный комплект приемников: 2 штуки. Один из приемников называют «база», второй «ровер». Базовый приемник устанавливается над пунктом с известными координатами. Замеряется его высота над точкой и он включается. Затем второй приемник (ровер) устанавливается на объекте над точкой, координаты которой мы хотим узнать. Приемники работают некоторое время. После измерений ровер переставляют на другие определяемые точки и повторяют наблюдения. Потом данные обрабатывают на компьютере и получают координаты определяемых точек. При этом измерения можно вводить в «сеть». Например провести насколько сеансов в разное время с разных пунктов, разными приемниками – свести их в единую сеть на компьютере, обсчитать и уравнять.

Цепочка информации будет выглядеть так:

Тут критически важно знать, что время измерений – это время в течении которого работают оба приемника (совместно). Именно совместная работа приемников с наличием общих спутников потом позволит получить координаты точек. От одной базы может работать множество роверов.

Пример временной записи:

В этом примере всего процесс занял у нас 2 часа (12-14), но полезное время совместных измерений было только 30 минут (12:30 – 13:30). Надо указать, что расстояние между базой и ровером для приемников L1 не должно превышать 20км, а для приемников L2 – до 50 км. Измерения при базисе больше 50 км для приборов L2 проводить можно, но они обрабатываются в специальных программах. Ограничение по расстоянию связано с кривизной земли и наличием общих спутников во время сеанса наблюдений. Однако стоит сказать, что когда я работал в аэрофотосъемке — мы используя специальные программы и приборы типа L2 обрабатывали базисы в 200-300 км. То есть это возможно, но требует дополнительных знаний.

Расчет времени работы в статике:

Каждая модель GPS приемника имеет обычно свои указания по расчету времени работы. Ниже приведу «примерное» время работы исходя из своего опыта. Основные параметры влияющие на время сеанса: количество спутников, расстояние между приемниками и PDOP. Обычно достаточно знать расстояние между приемниками для планирования сеанса.

Расчет времени работы в статике приборами L1:

Расчет времени работы в статике приборами L2:
Общая формула 10 мин. + 0,5минут на км
Пример: Расстояние базиса 20 км = 10мин+0,5*20мин = 20мин
2й вариант (более точный)

Есть основное правило:
— Если все хорошо и до пункта менее 10 км – стоим 30 минут
— Если что-то не так – стоим 1..2..3 часа

Режим работы «Стой-иди» ( STOP&GO)

Режим очень похож на статику с той лишь разницей, что ровер стоит над каждой точкой около 3-х минут и перемещается далее. В приемниках L1 такой режим позволял проводить съемку открытых пространств. С появление RTK режима – теперь практически не используется.
Основные моменты:

Расстояние база ровер – менее 20 км
Время стояния ровером на точке – 3мин
Применяется для топосъемки открытых площадок приемниками L1

Режим RTK (кинематика в реальном времени)

Основной современный режим съемки GPS оборудованием для проведения топографических съемок.
Надо сказать, что не смотря на наличие такого режима привязку временных реперов и других точных пунктов надо делать в режиме «статика».
Основная идея:
База стоит над точками с известными координатами и через канал связи передает некие «поправки» роверу. Ровер их принимает и выдает координаты своего местоположения с
высокой точностью.
Точность = примерно 10мм + 0,5мм * Дальность,км
Пример:
При удалении от базы на 20км получим точность ровера:
10мм + 0,5мм * 20км = 20мм
Это без учета всех остальных поправок. На практике получаем точность 5-50 мм., в зависимости от рельефа местности, может быть гораздо больше…

Каналы передачи данных

Существует насколько каналов по которым база может передавать поправки роверу:

Поправки передаются через мобильную связь. Для этого в базе и в ровере должны быть вставлены SIM-карточки мобильных операторов с услугой «CSD» (услуга факсимильной передачи данных ). На момент января 2018 г. для оператора МТС эта услуга стоит 1мин=2руб, кроме того теперь для МТС эта услуга называется «пакетная передача данных» и она выдается только юридическим лицам. Для работы канала нужно мобильное покрытие территории и денюжка на карточках.

Поправки передаются через мобильную сеть с выходом в интернет. Условия для работы как и для GSM канала, но нужны уже просто любые SIM-карты с доступом в интернет и сервер для поддержки и обработки данных.

В среднем база потребляет 1,5мБ в час трафика, т.е при ежедневной работе по 8 часов за 30 дней понадобиться 360мб., при работе по 6 часов за 20 дней — 180мб

NTRIP Работа от базовой станции (БС)

В этом методе в качестве базы используются «базовые станции» сторонних организаций, установленные обычно в городах и «вещающие» свои координаты в эфир. Услуги платные и для работы понадобятся данные доступа к БС. При таком методе для работы вам понадобится только один ровер с контроллером. Очень удобно. Приехали на место, достали GPS, подключились к базовой станции и можно снимать. Рекомендуемое удаление от БС – до 50км, хотя по факту нормально работали и на удалении 70-90км (точность падала до 2см). При этом базовые станции позволяют работать от них как в режиме RTK (NTRIP), так и в режиме «Статика» с последующей обработкой данных.

Радиомодем

Канал данных, при котором поправки передаются по радио. Бывают встроенные модемы, которые встроены в GPS (мощность до 2-6Вт) и обеспечивают связь на удалении до 1-2х километров от базы. Бывают также модемы внешние (мощностью около 20-35-60Вт), которые подключаются к GPS и обеспечат покрытие до 20-25км. Покрытие сильно зависит от типа местности, наличия строений, леса и т.д. Надо сказать, что например в Москве и Питере работать по радио на территории города запрещено. Все там работают от базовых станций через мобильную сеть. Также могут быть проблемы при работе на территории аэропортов и военных объектов. Предварительно уточняйте можно ли работать на объекте в радиорежиме. В малонаселенных районах – этот канал передачи поправок основной.

Понятие «Фиксированное решение»

При работе в режиме RTK возникает следующая цепочка передачи информации :

Момент, когда ровер успешно принимает поправки от базы и уверенно рассчитывает свои координаты – называется «Фиксированное решение» или в простонародье «Фикса».
Любой контроллер GPS этот момент всегда отображает.

Соответственно правило:
— Есть «фикса» — можно работать и снимать
— Нет «фиксы» — надо ее дождаться, снимать нельзя

Основные моменты когда фикса слетает:

В принципе это основные моменты о которых надо знать при работе с GPS-приемниками. Однако надо помнить, что самообразование – залог профессионализма 🙂

Источник

Сети базовых станций RTK

Сети базовых станций RTK

В наши дни RTK-сети функционируют во многих странах мира таких как: США, Германия, Австралия, Россия и т. д. Данные сети могут варьироваться по размеру от небольших локальных сетей, состоящих из нескольких базовых станций, до обширных национальных проектов, которые покрывают территорию всей страны.

Сетевые RTK-поправки могут формироваться с использованием различных методов и концепций, таких как: МАХ (Master-Auxiliary Corrections), i-MAX (индивидуальные поправки МАХ), VRS (Виртуальная базовая станция). Более подробная информация о методах формирования сетевых RTK-поправок предоставлена в соответствующих разделах.

Ниже приведено сравнение функциональных возможностей одиночной базовой станции и RTK-сети.

Одиночная базовая станция RTK

Одиночная базовая станция может быть установлена на крыше офисного здания, на постоянной основе, или только на время выполнения работ в поле на исходном пункте. В обоих случаях принцип работы одинаковый.

Принцип работы в режиме RTK заключается в том что, базовая станция устанавливается на точке с известными координатами и передает поправки на полевой приемник (ровер) с помощью радио модема или GSM-соединения. Как правило, используется односторонняя линия связи.

Необходимо отметить три основных этапа при работе в режиме RTK:

1) Базовая станция и ровер принимают сигналы от одного и того же созвездия спутников;

2) Базовая станция передает свои координаты и спутниковые измерения на ровер;

3) Ровер совместно обрабатывает измерения с базовой станции со своими измерениями и вычисляет координаты в режиме реального времени.

Координаты вычисляются с использованием специальных алгоритмов, например, SmartRTK в Leica Systems 1200. Основным преимуществом данного алгоритма является возможность надежной и эффективной работы на расстоянии до 50 км от базовой станции.

Преимущества одиночной базовой станции:

Недостатки одиночной базовой станции:

Уменьшение точности определения координат при увеличении расстояния от базовой станции происходит в основном из-за влияния атмосферы. По мере увеличения расстояния, увеличивается разница в состоянии атмосферы над ровером и базовой станцией. Это делает белее затруднительным для ровера процесс разрешение неоднозначности фазовых измерений и приводит к уменьшению точности.

Сетевой метод RTK

Для сетевого RTK требуется наличие как минимум пяти базовых станций расположенных на расстоянии не более 70 км друг от друга.

Первое требование для реализации сетевого метода RTK заключается в том, что все базовые станции сети должны непрерывно передавать «сырые» спутниковые данные на центральный сервер, где установлено специализированное программное обеспечение, такое как Leica GNSS Spider.

Целью сетевого RTK является минимизация влияния ошибок, зависящих от расстояния, на определения координат в пределах территории покрываемой сетью базовых станций.

Принцип функционирования сети базовых станций RTK:

Ровер подключается к центральному серверу с использованием односторонней или двух сторонней линии связи (радиомодем, GSM соединение или Интернет). Как только ровер получает RTK-данные, он вычисляет свое местоположение, используя соответствующий алгоритм. Какой алгоритм использует ровер, и как минимизируются ошибки за расстояние, зависит от применяемого метода сетевого RTK.

Ранее, в качестве примеров сетевого RTK, были упомянуты методы МАХ и VRS, которые сейчас доступны на рынке. В каждом из этих методов выполняется минимизация (или моделирование) ошибок с использованием различных концепций. В зависимости от выбранного метода данный процесс моделирование выполняется или центральным сервером или непосредственно ровером. Поэтому принцип обмена данными между RTK сетью и ровером для каждого метода разный, что может приводить к некоторым различиям в эффективности, точности и надежности получения результатов. Данная тема будет рассмотрена более подробно в соответствующих разделах.

Достоинства сетевого RTK:

О функциональных возможностях специализированной теплоизолированной камеры для хранения крови и ее компонентов специалисты Уральского оптико-механического завода им. Э. С. Яламова холдинга «Швабе» рассказали участникам Международной научно-практической конференции «Новое в трансфузиологии».

Источник

Что такое RTK? Навигация по RTK (Real Time Kinematic). Самая точная навигация до миллиметров. Оставить комментарий

В настоящее время кинематическая спутниковая навигация (RTK) — это современная технология повышения точности данных, полученных в Глобальной навигационной спутниковой системе (GNSS) – GPS, ГЛОНАСС, GALILEO и COMPASS.

В настоящее время кинематическая спутниковая навигация (RTK) — это современная технология повышения точности данных, полученных в Глобальной навигационной спутниковой системе (GNSS) – GPS, ГЛОНАСС, GALILEO и COMPASS. Он обеспечивает более точное позиционирование и навигацию мобильного приемника, получающего скорректированные координаты в реальном времени от базовой станции.

Этот метод был обнаружен в середине 1990-х годов и постоянно разрабатывается для геодезии, мониторинга строительства, добычи полезных ископаемых и точного земледелия. Для сельского хозяйства крайне важно повысить точность в системах автоматического управления. RTK предоставляет эту возможность, поэтому RTK-инфраструктура, оборудование, аппаратные и программные решения работают во многих местах по всему миру, в том числе и в Украине.

Что такое RTK (Real Time Kinematic)

RTK — это набор способов и методов для значительного повышения точности географических координат до сантиметров, а иногда и до миллиметровой точности, полученных с использованием спутниковой навигационной системы GNSS. В последние годы эта технология становится все более распространенной в области точного земледелия. Это метод кинематического измерения, в котором два приемника GPS и / или ГЛОНАСС имеют радио- или сотовую линию связи через радиомодем или GSM-модем для передачи и приема данных между ними. Один приемник неподвижен с заданными координатами и называется опорным или базовым, а другой – подвижным.

В RTK используется двухчастотное оборудование. Передаваемые данные являются измерениями фазовой коррекции в реальном времени для мобильного приемника GNSS. Когда пара приемников находится примерно на одной высоте, предполагается, что атмосферные помехи одинаковы для обоих. На основе известных и измеренных координат опорный приемник вычисляет поправки к координатам и передает их на мобильное устройство. В последнее время в ряде стран, включая Украину, строятся постоянные станции и сети для RTK. Через них любой оператор, поддерживающий приемник GNSS, может воспользоваться услугами RTK в диапазоне базовых станций.

Зачем использовать RTK?

Радиосигналы, передаваемые спутниками, подвергаются различным нарушениям.

Существуют три основные причины изменения сигналов:

Спутники ГЛОНАСС, GPS, и в ближайшем будущем ГАЛИЛЕО и КОМПАС (БэйДоу) могут определять любое местоположение на поверхности Земли до миллиметра. Однако, когда сигнал достигает поверхности из-за искажения, он не указывает ни одной точки в несколько миллиметров, а пятна от 5 до 100 метров (в зависимости от широты, количества активных спутников и других условий). Деформации могут быть уменьшены за счет использования наземной инфраструктуры RTK с выделенными аппаратными и программными системами.

Инфраструктура представлена одной или сетью из нескольких базовых станций, обменивающихся потоками данных с использованием специализированного программного обеспечения. Спутниковый сигнал, принятый на станции, обрабатывается программным обеспечением, а затем базовая станция передает ремонт, очищая спутниковые сигналы. Исправленный сигнал, в свою очередь, переходит на технику на которой стоит приемник, от этого координаты становятся точны до сантиметров. Таким образом, RTK улучшает сигналы GPS и ГЛОНАСС для более высокой дифференцированной спутниковой навигации, что позволяет более эффективно управлять сельскохозяйственной техникой в точном сельском хозяйстве.

В последние годы RTK стал стандартом для точного земледелия, поскольку он позволяет осуществлять навигацию сельскохозяйственной техники с точностью до сантиметра. Таким образом, посадка, внесение удобрений, защита растений, сбор и другие операции осуществляются с автоматическим контролем с высокой точностью без упущения и перекрытия участков, с меньшей нагрузкой на оператора и более эффективным использованием ресурсов.

Преимущества и ограничения RTK

Основным преимуществом RTK-режима является способность точно обрабатывать сигналы в реальном времени. Существует несколько типов методов для получения навигационных исправлений, которые отличаются точностью и синхронизацией сигналов – кинематической, пост-обработка и дифференциальный метод в реальном времени (DGNSS). Метод пост-обработки позволяет осуществлять наиболее точную корректировку в миллиметрах, но для сбора и обработки данных требуется много времени. Дифференциальные методы могут работать в режиме реального времени, но точность поправок находится в пределах метра. При работе в режиме RTK вы можете получать настройки в реальном времени с точностью 1 см в горизонтальном и 2 см в вертикальном направлении. Это самый высокий уровень точности в реальном времени.

С появлением спутниковых приемников, которые работают не только с GPS, но и с ГЛОНАСС, а затем с GALILEO и COMPASS, ожидается значительное повышение точности, эффективности и надежности измерения пространственных координат. Последние модели приемников компактны, легки и интегрированы во все системы, в которых они нуждаются: высокоскоростной процессорный контроллер, компас, считыватель штрих-кодов, камеру, слот для карт памяти и модем WiFi с подключением WiFi и Bluetooth.

Недостатки метода RTK

Диапазон относительно эталонной станции является ограниченным (обычно 10-20 км), потребность в канале связи в реальном времени и невозможность работать в условиях неблагоприятной спутниковой навигации. Большие инвестиции в покупку оборудования и программного обеспечения. Для решения кинематических задач в реальном времени были разработаны различные новые решения, такие как сеть RTK и более широкие технологии WARTK (Wide Area Real Time Kinematic). Первый предоставляет собой настройки из сети базовых станций, так что мобильный приемник в сельскохозяйственной машине принимает сигналы от нескольких опорных станций в зависимости от местоположения станции. Второй располагается с дециметровой точностью в реальном времени, причем возможное действие составляет более 400 км от базовой станции.

Сетевые методы

RTK создают сетевую инфраструктуру с опорных станций, которые непрерывно получают данные со спутников, а через каналы связи направляют их на центральный сервер с помощью специального программного обеспечения для мониторинга данных. Данные собираются там, устраняются неоднозначности, а отредактированный сигнал отправляется на мобильные приемники, используемые, например, на ферме. Мобильный приемник получает информацию с сервера через GSM, Интернет или радиосвязь в реальном времени и вычисляет свои координаты с сантиметровой точностью с использованием программного алгоритма RTK. В отличие от систем с одной станцией, сетевое взаимодействие обеспечивает высокую точность работы на больших расстояниях, чем опорные станции, а также более точное определение ошибок.

Сетевые методы бывают разных типов. Они реализованы в двух режимах – RTK и режиме пост-обработки. Постобработочные измерения доставляются после запроса и загрузки из Интернета. Сетевые методы относятся к виртуальным опорным станциям (VRS), FKP и дополнительным вспомогательным исправлениям. В АРС режиме, реальные спутниковые измерения от опорной станции преобразуются в искусственные по отношению к виртуальной опорной станции в непосредственной близости от техники на которой установлен gps приемник. Данные виртуальных станций используются мобильными приемниками, как и у реальных станций.

Сетевые дифференциальные методы генерируют дифференциальные поправки, которые передаются пользователям через геостационарные спутники. OmniSTAR – это основная и наиболее широко используемая глобальная сетевая дифференциальная спутниковая навигационная система с широким диапазоном. Обеспечивает корректировку работы в режиме реального времени с тремя уровнями точности: виртуальная опорная станция (VBS) – точность измерения; Расширенное обслуживание (XP) – Точность ниже 20 см и высокая точность обслуживания (HP) – Точность ниже 10 см.

Широкополосный RTK

Метод WARTK (Wide Area Real Time Kinematic) — это инновационный метод дифференциальной регулировки спутниковой навигации расширенного диапазона. Он был разработан в конце 1990-х годов группой исследований в Каталонском политехническом университете (СКП) в Барселоне. Он обеспечивает корректировку ионосферного воздействия через сеть опорных станций, расположенных на расстоянии до 1000 км друг от друга. Расхождения фиксируются в реальном времени мобильными приемниками на расстроянии более 400 км от базовых станций. Таким образом, WARTK преодолевает ограниченный диапазон классических методов RTK. По согласованию с Европейским космическим агентством WARTK использует наземную и спутниковую инфраструктуру Европейской геостационарной навигационной оверлейной службы, включая приемники GNSS. Этот метод чрезвычайно подходит для применения в изолированных местах,

В Украине услуги RTK предлагаются с едиными базовыми станциями и сетевыми услугами, которые все больше предпочитают фермеры в области точного земледелия. Инфраструктурные решения, оборудование и программное обеспечение от разных производителей и поставщиков. Клиенты могут выбирать по точности, объему, надежности и стоимости услуг. По словам представителей промышленности, те, кто хоть раз попробовал метод коррекции спутниковой навигации через RTK, вряд ли откажется от него когда либо.

Ремонт гидравлики в сельском хозяйстве

Ремонт гидравлики в сельском хозяйстве, по всей Украине, лучшие цены!.
Звоните по телефону +38 (098) 566-43-77 или оставляйте заявку на сайте.

Источник