Własna stacja bazowa GNSS RTK - niezależna praca bez opłat za korekty sieciowe

Technologia GNSS RTK - zakłada najwyższą dokładność, jaką można dziś osiągnąć dzięki systemom pozycjonowania satelitarnego. Dzięki korektom RTK uzyskuje się absolutną precyzję, a rowery RTK osiągają w czasie rzeczywistym 1 cm lub mniej.

Obszary zastosowania poprawek RTK:

• Geodezja
• Rolnictwo
• Ogrodnictwo
• Leśnictwo
• Projektowanie krajobrazu
• Budownictwo
• Budownictwo drogowe
• Przedsiębiorstwa użyteczności publicznej
• Produkcja i dystrybucja gazu
• Produkcja i dystrybucja ropy naftowej
• Inne branże, w których ważna jest bezwzględna i powtarzalna dokładność pozycjonowania

Jakie są możliwości uzyskania poprawek RTK

W rzeczywistości istnieją 2 główne metody uzyskiwania poprawek RTK:

1. Z własnej stacji bazowej
2. Z sieci dostawców korekcji RTK

Własna stacja bazowa oznacza niezależność od zewnętrznych dostawców poprawek. Stacja transmituje poprawki w promieniu 50 km lub więcej. Dwie lub więcej stacji bazowych może być połączonych w sieć, aby automatycznie łączyć się z najbliższą stacją, gdy odbiornik GNSS RTK rovera się porusza.

Płatny dostęp do sieci stacji bazowych - wynajem stacji bazowych połączonych w sieć. Nie ma potrzeby kupowania własnej stacji bazowej, jeśli można wykupić czasowy dostęp w celu uzyskania poprawek. Istnieją opcje korekt godzinowych, pakietów dziennych, tygodniowych, miesięcznych i rocznych.

Wygoda korzystania z własnej stacji bazowej RTK w porównaniu z subskrypcją zmian

Pierwszym krokiem w kwestii zakupu swojej GNSS RTK Bazowej Stacji lub "siedzenia" na poprawkach sieciowych jest prosta kalkulacja korzyści ekonomicznych wynikających z takiego działania w perspektywie średnioterminowej

Przyjrzyjmy się kilku przykładom.

Przykład 1 - sfera rolnictwa

Dane początkowe. Rolnik posiada flotę 12 ciągników, z których 5 wyposażone są w autopiloty wymagające podłączenia do korekt RTK.

Funkcja autopilota wykorzystywana jest głównie podczas prac sezonowych (siew, uprawa międzyrzędowa, opryski, zbiór). Okres, w którym autopilot jest wykorzystywany selektywnie nie przekracza trzech miesięcy w roku.

Kierując się średnią ceną poprawek sieciowych dla sektora rolniczego, obliczamy ich roczny koszt dla rolnika. 

CC = N*C*T = 5*70*3 = 1050$

gdzie N - liczba ciągników z autopilotem, które wymagają korekt RTK;

     C - koszt 1 miesiąca abonamentu na poprawki RTK, przy płatności za 3 miesiące (przy płatności miesięcznej koszt wzrasta o 25%);

     T - liczba miesięcy korzystania z poprawek.

Koszt własnej bazowej stacji RTK GM PRO firmy Geometer wynosi - 3000$.

Okres zwrotu przy niezmienionych danych wyniesie 3000/1050 = 2,85 roku.

Biorąc pod uwagę, że żywotność stacji bazowej wynosi co najmniej 10 lat, to dla takiego rolnika zakup jego stacji bazowej będzie opłacalny.

Przy rosnącej flocie urządzeń, które będą wymagały korekt RTK, oraz biorąc pod uwagę, że koszt korekt sieci stale rośnie z powodu inflacji, zmian kursów walut itp. korzyść z zakupu swojej stacji bazowej staje się jeszcze bardziej oczywista. Dodatkowo należy wziąć pod uwagę, że zasięg stacji wynosi 50 km lub więcej, co sprawia, że kupując ją w hurtowni z sąsiednimi gospodarstwami, zakup jest tańszy.

W tym przykładzie możemy stwierdzić, że korzyść z nabycia własnej stacji bazowej GNSS RTK wzrasta wykładniczo w przypadku wzrostu techniki korekcji RTK. Po pierwsze, są to średnie i duże gospodarstwa ze znaczną flotą sprzętu.

Przykład 2 - przemysł wydobywczy

Dane wyjściowe: Kamieniołom kamienia naturalnego. Obiekt posiada 3 koparki wyposażone w system precyzyjnego pozycjonowania z odbiornikiem RTK oraz geodetę, który do pomiaru wielkości wydobycia wykorzystuje urządzenie geodezyjne z łazikiem RTK.

Kamieniołom działa przez 9 miesięcy w roku.

Skupiając się na średniej cenie poprawek sieci dla prac geodezyjnych, obliczamy ich roczny koszt dla kamieniołomu.

CC = N*C*T = (3+1)*46*9 = 1656$

gdzie N - liczba urządzeń wymagających poprawek RTK;

     C - koszt 1 miesiąca abonamentu na geodezyjne poprawki GNSS RTK, przy płatności za 9 miesięcy (przy płatności miesięcznej koszt wzrasta o 25%);

     T - liczba miesięcy korzystania z poprawek.

Koszt własnej stacji bazowej na przykładzie GM PRO firmy Geometer wynosi - 3000$.

Okres zwrotu przy niezmienionych danych wyniesie 3000/1656 = 1,81 roku.

Jak widać na przykładzie wykorzystania własnej bazy RTK na potrzeby produkującego kamieniołomu własna stacja zwróci się w czasie krótszym niż 2 lata i jest bardziej opłacalna niż praca z korekt sieciowych.

Przykład 3 - Leśnictwo

Znakowanie zrębów zupełnych i nowych nasadzeń jest procesem ciągłym, mającym na celu utrzymanie równowagi leśnej w każdym nadleśnictwie. Wykorzystanie instrumentów optycznych w leśnictwie pozostawiono obecnie w większości przypadków tylko w miejscach, gdzie są problemy z dostępem do Internetu, w innym przypadku, dzięki dokładnym instrumentom RTK, prace te stają się wygodniejsze i wydajniejsze.

Dla przykładu weźmy małe leśnictwo, gdzie prace pomiarowe przez 7 miesięcy wykonuje 3 leśniczy, który pracuje z roverem RTK.

Kierując się średnią ceną poprawek sieci dla prac geodezyjnych, obliczamy ich roczny koszt dla leśnictwa.

CC = N*C*T = 3*46*7 = 966$

gdzie N - liczba urządzeń wymagających poprawek RTK;

     C - koszt 1 miesiąca abonamentu na geodezyjne poprawki GNSS RTK, przy płatności za 7 miesięcy (przy płatności miesięcznej koszt wzrasta o 25%);

      T - liczba miesięcy korzystania z poprawek.

Koszt własnej stacji bazowej na przykładzie GM PRO firmy Geometer wynosi - 3000$.

Okres zwrotu przy niezmienionych danych wyniesie 3000/322=3,1 lat.

Jak widać w tych warunkach korzystanie z własnej stacji bazowej jest również całkiem uzasadnione i bardziej opłacalne niż zakup poprawek. Ponadto przedsiębiorstwo leśne może założyć stację na granicy między nimi i korzystać z poprawek z jednej stacji, która obejmuje obszar co najmniej 50 km. Można więc znacznie zmniejszyć nakłady inwestycyjne na zakup rozkładając je na leśnictwa naczyniowe, czy np. rolników pracujących na terenie objętym działaniem tej stacji bazowej.

Dla innych zastosowań te przykładowe obliczenia również będą istotne i pomogą określić, jak opłacalne będzie wykorzystanie własnej bazy RTK. Ogólnie możemy stwierdzić, że rozwiązanie to najlepiej nadaje się dla średnich i dużych przedsiębiorstw o dużym natężeniu urządzeń RTK, lub gdy kilka gospodarstw w obszarze zasięgu zakupi stację.

Jak samodzielnie zainstalować stację bazową GNSS RTK

Sam proces instalacji nie różni się znacznie od instalacji wszelkiego rodzaju nadajników sygnału czy anten, ale wymaga przestrzegania kilku ważnych zasad. 

1. Wybór miejsca instalacji. Do montażu należy wybrać przede wszystkim miejsca, które znajdują się na określonej wysokości i z minimalnym dostępem dla przebywających tam osób. Przede wszystkim są to dachy budynków lub wieże betonowe lub murowane, na których nie występują drgania. W pobliżu miejsca instalacji nie powinno być żadnych urządzeń mogących wytwarzać drgania i zakłócenia elektromagnetyczne, takich jak anteny satelitarne, przewody elektryczne, linie przesyłowe wysokiego napięcia itp.
2. Zamocowanie stacji bazowej. W tym celu należy użyć stojaka z metalu, lepiej jeśli będzie on odporny na korozję lub pokryty powłoką galwaniczną. Stojak jest przymocowany do powierzchni za pomocą śrub kotwiących. Pożądane jest, aby podstawa do mocowania działała betonowo lub metalowo. W pobliżu miesiąca instalacji musi być obecny piorunochron, jeśli stacja będzie znajdować się na otwartym terenie.
3. Zasilanie. Nieprzerwane zasilanie stacji jest jednym z głównych wskaźników jej niezawodności. Możliwe jest zorganizowanie zasilania awaryjnego, na przykład za pomocą akumulatora. Na przykład stacja bazowa GM PRO firmy Geometer ma wbudowaną baterię, która może utrzymać stację w trybie autonomicznym do 30 godzin.
4. Zapewnienie stabilnego dostępu do Internetu. Jeszcze jeden punkt, który jest nie mniej ważny niż zasilanie. Stacja powinna mieć stabilny dostęp do sieci GSM (2G, 3G, 4G, 5G) lub przez kabel.
5. Wiązanie współrzędnych. Dokładność poprawek stacji bazowej zależy od stabilności jej lokalizacji, która jest wstępnie ustalana podczas jej instalacji. Sprawdzenie współrzędnych wykonuje się zwykle raz w roku, aby potwierdzić ich dokładność.

Jeśli nie jesteś pewien, czy możesz zainstalować stację bazową samodzielnie, lepiej skorzystać z usług wykonawcy, który się w tym specjalizuje.

Ponadto kilku dostawców poprawek sieciowych ma programy, które pozwalają na podłączenie stacji bazowej do ich sieci, co daje kilka korzyści, takich jak korzystanie z sieci serwerowej monitorującej stację, bezpłatne utrzymanie i inne. Korzystając z tej usługi, można zmniejszyć liczbę kosztów operacyjnych związanych z jej utrzymaniem.