Технологія високоточного позиціонування RTK. Галузі та перспективи застосування

Хоча GNSS пропонує фантастичні переваги для сучасного світу і уможливила багато застосувань у різних галузях промисловості, часто окремої точності, що забезпечується GNSS, недостатньо для професійних застосувань, таких як точне землеробство або топографічна зйомка. Для досягнення високої точності позиціонування необхідно усунути помилки з даних про місцезнаходження. Для цього були розроблені різні технології. Одна із найбільш точних та популярних - RTK (Real Time Kinematic), яка застосовується для досягнення цієї мети.

Нами був проведений огляд цієї технології з метою визначення їх придатності для застосування на масовому ринку. На сьогодні широке розповсюдження RTK технології стримується лише не достатньою розвинутістю мережі поправок і ціною пристроїв. Проте, завдяки активним технічним напрацюванням в області розробки доступних базових станцій RTK та створенням компактних і недорогих RTK антен цей ринок знаходиться на порозі бурхливого росту в найближчі 1-2 роки.

За результатами опитувань експертів із різних галузей для отримання всебічного розуміння ринку та інтерпретації очікуваного розвитку ринку, а також для обговорення доцільності застосування високоточних технологій в смартфонах та різного роду додатках було визначено широке коло застосувань технології RTK.

Існуючі та перспективні напрямки застосування RTK технології високоточного позиціонування

Більшість опитаних експертів вважають, що досягнення високоточного позиціонування було б корисним для застосування як покращеного GNSS (DGPS), що забезпечує дециметрову точність, так і технології RTK, яка дозволяє отримувати координати в сантиметровому діапазоні. Очікується, що в найближчі роки, в міру розвитку антен масового ринку, як смартфони, так і автомобільне обладнання зможуть досягти високоточного позиціонування із використанням технології RTK.

Враховуючи високий потенціал ринку, очікується, що розгортання мережі RTK матиме успіх відразу як його переваги будуть чітко продемонстровані в реальних умовах застосування.

Суть технології RTK

RTK може забезпечити дуже високу точність позиціонування на відстані покриття (30 - 50 км). Вона передбачає передачу поправок (CORS) своїх необроблених вимірювань або поправок на приймач через прямий (двосторонній) канал зв'язку. У зоні дії базової станції - RTK забезпечує майже миттєве позиціонування з високою точністю до 1 см + 1 ppm.
RTK є найпопулярнішою технологією підсилення GNSS сигналу для багатьох галузей, таких як геодезія або сільське господарство, і особливо поширена в регіонах з добре розвиненими мережами корегувань (CORS), таких як Центральна Європа. Її популярність призвела до рішення в необхідності розширення і збільшенні щільності мережі референсних ГНСС базових станцій.

Мережа NRTK

Мережевий RTK (NRTK) був однією з найбільш ранніх адаптацій RTK і дозволяє роверу підключатися до будь-якої CORS в межах взаємопов'язаної мережі станцій. Оскільки ровер більше не обмежений радіусом дії однієї референсної базової станції, зона покриття рішення RTK може бути значно покращена. NRTK надає численні переваги в порівнянні з традиційним RTK.

• Сигнал не погіршується зі збільшенням відстані між приймачем і опорною станцією, оскільки ровер може підключитися до іншої CORS, якщо вона знаходиться ближче, зберігаючи при цьому високу якість зв'язку.
• Значно покращене покриття RTK на територіях із добре розвинутою мережею.
• Зменшує початкові витрати для користувача, оскільки не потрібно встановлювати інфраструктуру. Підприємствам легше управляти підпискою на послуги.
• Оскільки зона покриття NRTK залежить від кількості доступних CORS, вона особливо успішна в регіонах з високою щільністю постійних базових станцій, таких як Центральна Європа.
• Для того, щоб ровер міг підключатися до різних базових станцій в мережі, на всіх базових станціях повинна застосовуватися спільна технологія обробки даних.
• Стандартизація в мережі CORS запобігає необхідності повторної ініціалізації фільтрів виправлення неоднозначності кожного разу, коли ровер підключається до іншої базової станції. Для спрощення цього завдання було розроблено декілька стандартів, однак найбільш широко визнаним є стандарт Радіотехнічної комісії для морської служби (RTCM).