Prieš dešimt metų, GPS matavimai realiuoju laiku paprastai buvo atliekami dvejais GPS imtuvais (bazė ir „roveris“), prie kurio reikėjo daug atsarginių baterijų, kabelių, dviejų radijo modemų, stovo, gairės ir kuprinės viskam susidėti.
Šiandien tereikia rinktis tarp GPS ar GNSS imtuvo ir radijo ar GSM modemo. Vos kelios atsarginės mažos baterijos, jokių laidų ir viskas telpa ant vienos gairės. O dabar, atsiradus RTK referenciniams tinklams, Jūs galite dirbti šiuose referenciniuose tinkluose. Nuosava GPS referencinė bazė nebereikalinga.
GPS referenciniai tinklai
Įžanga
GPS/GNSS referencinių stočių tinklas (toliau - RTK tinklas) yra nuolatos veikiančių GPS ir/arba GNSS imtuvų tinklas, kurio duomenys naudojami pataisų formavimui mobiliesiems GPS/GNSS imtuvams. Pataisos, kurias generuoja GPS/GNSS referencinių stočių tinklas, vadinamos tinklo pataisomis. RTK tinklai veikia jau daugelyje šalių pasaulyje: Didžiojoje Britanijoje, Airijoje, Vokietijoje, Ispanijoje, Australijoje, JAV bei kt. šalyse. RTK tinklai gali skirtis savo dydžiu – nuo mažų, lokalių tinklų, kuriuos sudaro vos kelios referencinės stotys, iki didelių RTK tinklų, kurių referencinės stotys dengia visą šalį, pavyzdžiui, SmartNet UK (1 pav.).
|
1 pav. SmartNet UK tinklas |
Registruoti vartotojai naudojasi RTK tinklo teikiamomis paslaugomis savo mobiliaisiais GPS/GNSS imtuvais priimdami tinklo pataisas (nebereikia statyti savo referencinės stoties).
Tinklo pataisos gali būti generuojamos keliais metodais: Master-Auxiliary pataisos (MAX), individualios MAX pataisos (i-MAX) ir virtualių referencinių stočių pataisos (VRS). Pastaba: Leica System1200 palaiko visus šiuos metodus.
Siekiant kuo aiškiau aprašyti RTK tinklo veikimo principą, detaliai palyginami vienos bazinės linijos RTK ir RTK tinklo metodai.
Vienos bazinės linijos RTK
RTK mobilieji GPS/GNSS imtuvai, veikdami tradiciniu metodu, RTK pataisas priima iš vienos referencinės stoties. Referencinė stotis gali būti ilgam įrengta (pvz.: ant biuro stogo) arba laikinai įrengiama laukuose. Abejais atvejais veikimo principas toks pat.
|
2 pav. Vienos bazinės linijos RTK metodas |
Veikimo būdas
- Referencinė stotis turi būti įrengta virš taško su žinomomis koordinatėmis
- RTK tinklo pataisos į mobilųjį GPS/GNSS imtuvą siunčiamos radijo arba GSM ryšiu (2 pav.).
Yra trys svarbūs dalykai, kurios reikia žinoti:
- Referencinė stotis ir mobilus GPS/GNSS imtuvas seka tuos pačius palydovus.
- Referencinė stotis perduoda mobiliam GPS imtuvui informaciją apie savo poziciją ir sekamus palydovus.
- Mobilusis GPS/GNSS imtuvas suderina savo ir referencinės stoties matavimo duomenis apskaičiuodamas tikslią poziciją.
Pozicija apskaičiuojama naudojant RTK algoritmus, pavyzdžiui, SmartRTK Leica System1200 instrumentuose.
SmartRTK leidžia tiksliai atlikti matavimus realiu laiku, kai atstumas iki referencinių stočių viršija 50 km.
RTK tinklas
Rekomenduojama, kad RTK tinklą sudarytų nemažiau kaip 5 referencinės stotys (maksimalus stočių skaičius neribojamas), kur atstumas tarp stočių gali siekti 70 km. Referencinės stotys paprastai įrengiamos ilgam veikimo laikotarpiui ir formuoja RTK tinklą (3 pav.).
|
3 pav. RTK tinklo veikimo principas |
Veikimo būdas
Visos referencinės stotys RTK tinkle nuolatos siunčia savo matavimo duomenis į centrinį serverį, kuriame veikia RTK tinklo programinė įranga, pavyzdžiui, GNSS Spider.
RTK tinklo tikslas – sumažinti nuo atstumo priklausančių klaidų poveikį mobiliam GPS/GNSS imtuvui, nustatant tikslias taško koordinates RTK tinklo veikimo zonoje.
RTK tinklo principas
Mobilusis GPS/GNSS imtuvas prisijungia prie RTK tinklo serverio vienpusiu arba dvipusiu ryšiu (pvz.: radijo modemu, GSM arba internetu). Kai tik mobilusis imtuvas priima RTK duomenis, jis apskaičiuoja savo koordinates naudodamas reikiamą algoritmą.
Kurį algoritmą mobilus imtuvas naudoja ir kaip yra sumažinamos nuo atstumo priklausančios klaidos, labai daug priklauso nuo to, koks RTK tinklo metodas yra naudojamas.
Prieš tai minėjome MAX ir virtualiųjų referencinių stočių RTK tinklo metodų pavyzdžius. Kiekvienas metodas sumažina (sumodeliuoja) paklaidas skirtingais būdais. Priklausomai nuo naudojamo metodo, paklaidų modeliavimas atliekamas RTK tinklo serveryje arba mobiliajame GPS/GNSS imtuve.
RTK tinklo naudojimo pavyzdys
Šiame pavyzdyje pateikiami dviejų Lietuvos geodezininkų, matininko A ir matininko B, darbo eiga. Abu geodezininkai turi tokius pat objektus, kuriems atlikti pakanka 30 min. Objektus skiria 35 km.
Matininkas A
Šis geodezininkas dirba su Leica GPS1200 imtuvu ir naudoja GPRS paslaugą RTK pataisoms priimti iš Leica SmartNET LT tinklo. Matininko A darbo eiga:
- Atvykimas į objektą
- GPS/GNSS imtuvo paruošimas darbui
- Prisijungimas prie SmartNET LT tinklo
- Situacijos matavimas
- Atsijungimas nuo SmartNET LT referencinio tinklo
- GPS/GNSS imtuvo supakavimas
4 pav. Matininkas A pirmame objekte
Antrame objekte geodezininkas atlieka tuos pačius žingsnius ir grįžta į biurą.
5 pav. Matininkas A antrame objekte
Matininkas B
Šis geodezininkas naudoja savo bazinę stotį ir GPS/GNSS imtuvą, o RTK pataisas priima GSM ryšiu. Matininko B darbo eiga:
- Atvykimas į objektą
- Bazinės stoties įkūrimas tam tinkamoje vietoje
- Bazinės stoties aukščio išmatavimas
- Aktyvavimas bazinėje stotyje RTK pataisų siuntimą
- Nuvykimas į pirmą objektą
- GPS/GNSS imtuvo paruošimas darbui
- Prisijungimas prie bazinės stoties dėl RTK pataisų
- Situacijos matavimas
- GPS/GNSS imtuvo supakavimas
- Grįžimas prie bazinės stoties
- Bazinės stoties aukščio permatavimas (patikrinimas, ar stotis nepajudėjo)
- Bazinės stoties supakavimas
6 pav. Matininkas B pirmame objekte
Antrame objekte geodezininkas atlieka tuos pačius žingsnius nuo 1 iki 12 ir grįžta į biurą.
7 pav. Matininkas B antrame objekte
Santrauka
Nesant būtinybei įrengti bazinės stoties, matininkas A turi daug mažiau darbo objekte nei matininkas B. Be to, matininkas A išvengia pavojaus, kad:
v Išseks bazinės stoties baterija
v Išseks bazinės stoties radijo modemo baterija
Bazinės stoties padėties pasikeitimo (pvz.: dėl vėjo, eismo ar net pavogimo)
Prisiminti puslapį
RSS naujienos