Technologia pozycjonowania o wysokiej precyzji RTK. Branże i perspektywy zastosowania

Chociaż GNSS oferuje dzisiejszemu światu fantastyczne korzyści i umożliwił wiele zastosowań w różnych branżach, często indywidualna dokładność zapewniana przez GNSS nie jest wystarczająca dla profesjonalnych zastosowań, takich jak rolnictwo precyzyjne czy geodezja. Aby osiągnąć wysoką dokładność pozycjonowania, konieczne jest wyeliminowanie błędów z danych lokalizacyjnych. W tym celu opracowano różne technologie. Jedną z najdokładniejszych i najpopularniejszych jest RTK (Real Time Kinematic), która służy do osiągnięcia tego celu.

Dokonaliśmy przeglądu tych technologii, aby określić ich przydatność do zastosowania na rynku masowym. Obecnie powszechne zastosowanie technologii RTK jest ograniczone jedynie niedostatecznym rozwojem sieci korekcyjnej oraz ceną urządzeń. Jednak dzięki aktywnemu rozwojowi technicznemu w dziedzinie niedrogich stacji bazowych RTK oraz tworzeniu kompaktowych i niedrogich anten RTK, rynek ten stoi u progu szybkiego wzrostu w ciągu najbliższych 1-2 lat.

Na podstawie wyników wywiadów z ekspertami z różnych branż w celu uzyskania kompleksowego zrozumienia rynku i interpretacji przewidywanego rozwoju rynku, a także w celu omówienia możliwości wykorzystania technologii o wysokiej precyzji w smartfonach i różnych aplikacjach, zidentyfikowano szeroki zakres zastosowań technologii RTK.

Istniejące i perspektywiczne trendy w zastosowaniu technologii RTK do precyzyjnego pozycjonowania

Większość ankietowanych ekspertów uważa, że osiągnięcie wysokiej precyzji pozycjonowania byłoby korzystne dla zastosowania zarówno wzmocnionego GNSS (DGPS), który zapewnia dokładność rzędu decymetrów, jak i technologii RTK, która pozwala uzyskać współrzędne w zakresie centymetrów. Oczekuje się, że w najbliższych latach, wraz z rozwojem anten przeznaczonych na rynek masowy, zarówno smartfony, jak i sprzęt samochodowy będą w stanie osiągnąć wysoką precyzję pozycjonowania przy użyciu technologii RTK.

Biorąc pod uwagę wysoki potencjał rynku, oczekuje się, że wdrożenie sieci RTK odniesie sukces, gdy tylko jej zalety zostaną wyraźnie wykazane w zastosowaniach w świecie rzeczywistym.

Znaczenie technologii RTK

RTK może zapewnić bardzo wysoką dokładność pozycjonowania przy odległościach zasięgu (30 - 50 km). Polega na przesyłaniu do odbiornika korekt (CORS) swoich surowych pomiarów lub poprawek poprzez bezpośredni (dwukierunkowy) kanał komunikacyjny. W obszarze zasięgu stacji bazowej - RTK zapewnia niemal natychmiastowe pozycjonowanie z wysoką dokładnością do 1 cm + 1 ppm.
RTK to najpopularniejsza technologia wzmacniania sygnału GNSS w wielu branżach, takich jak geodezja czy rolnictwo, szczególnie rozpowszechniona w regionach z dobrze rozwiniętymi sieciami korekcyjnymi (CORS), np. w Europie Środkowej. Jej popularność spowodowała, że podjęto decyzję o rozbudowie i zwiększeniu gęstości sieci referencyjnych stacji bazowych GNSS.

Sieć NRTK

Sieć RTK (NRTK) była jedną z najwcześniejszych adaptacji RTK i pozwala łazikowi na połączenie się z dowolnym CORS w ramach połączonej sieci stacji. Ponieważ łazik nie jest już ograniczony do zasięgu pojedynczej stacji bazowej, obszar pokrycia rozwiązania RTK może zostać znacznie poprawiony. NRTK zapewnia wiele korzyści w porównaniu z tradycyjnym RTK.

• Sygnał nie pogarsza się wraz ze wzrostem odległości między odbiornikiem a stacją referencyjną, ponieważ łazik może połączyć się z innym CORS-em, jeśli jest bliżej, zachowując wysoką jakość komunikacji.
• Znacznie poprawione pokrycie RTK w obszarach z dobrze rozwiniętą siecią.
• Zmniejsza koszty początkowe dla użytkownika, ponieważ nie trzeba instalować żadnej infrastruktury. Łatwiejsze dla przedsiębiorstw jest zarządzanie subskrypcjami usług.
• Ponieważ zasięg NRTK zależy od liczby dostępnych CORS, jest on szczególnie skuteczny w regionach o dużym zagęszczeniu stałych stacji bazowych, takich jak Europa Środkowa.
• Aby łazik mógł połączyć się z różnymi stacjami bazowymi w sieci, wszystkie stacje bazowe muszą korzystać ze wspólnej technologii przetwarzania danych.
• Standaryzacja w sieci CORS zapobiega konieczności ponownej inicjalizacji filtrów korekcji nieoznaczoności za każdym razem, gdy łazik łączy się z inną stacją bazową. Opracowano kilka standardów upraszczających to zadanie, ale najszerzej akceptowany jest standard Radio Technical Commission for Maritime (RTCM).