RTK

RTK (англ. Real Time Kinematic — дословно «кинематика в реальном времени») — совокупность приёмов и методов получения координат сантиметровой точности с помощью спутниковой системы навигации.

Для этого используются измерения фаз несущей GPS-сигнала L1 одновременно на двух GPS-приёмниках. Координаты одного из приёмников (базового) должны быть точно определены (например, он может быть установлен в пункте государственной геодезической сети); он передает по радиомодему набор поправок. Второй приёмник может воспользоваться данными поправками для точного определения местоположения на расстояниях порядка 10-30 км от первого приёмника.^[1][2]

Поправки могут передаваться в формате RTCM SC-104 (коды сообщений 3, 18-21, 32, 1003—1008^[3]). 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.^[4]

Начиная с версии 3.0 стандарт RTCM SC-104 включает возможность передачи RTK-поправок для системы ГЛОНАСС.^[3]

Принцип работы

Основным преимуществом режима является возможность точной обработки сигнала в реальном времени. Существует несколько видов использования навигационных поправок: постпроцессинг, DGPS, и, собственно, 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. 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.

При передаче радиосигнала со спутника, он подвергается различным искажениям. Выделяют три основных причины искажения сигнала: это атмосферные неоднородности, помехи от стационарных и подвижных объектов, а также переотражение сигнала. Сама по себе спутниковая группировка ГЛОНАСС, GPS, или, в недалеком будущем, Beidou, способна определить любое место на поверхности Земли с миллиметровой точностью.^{[источник не указан 261 день]} Однако когда сигнал достигает поверхности, из-за искажений определяется уже не точка в несколько миллиметров, а пятно от 5 до 100 метров (в зависимости от широты, количества видимых спутников и других условий). Искажения могут быть нивелированы с помощью наземной инфраструктуры – специальных аппаратно-программных комплексов, традиционно называемые ГНСС-оборудованием.

Инфраструктура представляет собой сеть из нескольких (2-7)^[5][6] базовых станций, обменивающихся потоками данных с помощью специализированного ПО. 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. Уточненный сигнал, в свою очередь, поступает на приемное устройство (так называемый «ровер»), и геодезист получает координаты, точность которых лежит в сантиметровых или субсантиметровых пределах.

Применение

Технология используется в большом количестве отраслей промышленности ^[7]: в геодезии и земельном кадастре, строительстве, точном земледелии. В странах, где технология широко распространена, используется для мониторинга промышленных объектов. В России распространена слабо. Одной из причин слабого распространения является большая протяженность территорий России: успешное функционирование сети возможно при ее непрерывности (т.е., сеть покрывает территории целой страны ^[8]) и доступности. В России существует ряд локальных сетей, однако они, в основном, недоступны массовому потребителю.

Недостатки

GPS-RTK может не работать, либо работать практически также медленно как DGPS, в случае видимости менее чем 5 спутников.^[9]

См. также

• DGPS

Примечания

1. ↑ RTK GPS — Блог геодезиста
2. ↑ EFTGroup | Статьи
3. ↑ ^{1 2} rtcm sc-104 version 2.2
4. ↑ RTK GPS | geogarant
5. ↑ GEOPROFI.RU Электронный журнал по геодезии, картографии и навигации
6. ↑ GEOPROFI.RU Электронный журнал по геодезии, картографии и навигации
7. ↑ http://www.rusnavgeo.ru/index.php/stati/articles/47-nuzhna-li-infrastruktura-vysokotochnogo-pozitsionirovaniya.html
8. ↑ https://vrsnowstore.trimble.com/catalog.aspx?cid=23&c=RTK%20Service%20Options
9. ↑ www.itep.ws/pdf/RTK_survey2.pdf

Ссылки

• http://tekmon.gr/tekmon-research/gps-network-rtk-tutorial/
• http://kaznavigator.kz/content/технология-rtk