lodní doprava 
si 
Centimeter Precision GPS/GNSS - Vysvětleno RTK
Úvod do GPS/GNSS na centimetrové úrovni
Myslete na přijímač GPS/GNSS ve svém mobilním telefonu nebo v autě: tomu se říká standardní přijímač GPS (nebo GNSS*). Standardní GNSS přijímače dostupné na dnešním trhu mají přesnost mezi 2 a 10 metry a pouze ve venkovních podmínkách. Tato přesnost závisí na kvalitě výrobce GPS přijímače a na tom, zda výhledu na oblohu nebrání žádný objekt nebo budova. Za perfektních podmínek je nejlepší, čeho můžete dosáhnout, absolutní přesnost kolem 2 metrů.
*GNSS je zkratka pro Global Navigation Satellite Systems a toto slovo zahrnuje nejen GPS, ale také další satelitní systémy pro určování polohy, např. GLONASS, BeiDou, Galileo, QZSS...
Zajímavé je, že pokud vezmeme 2 GNSS přijímače a umístíme je vedle sebe do otevřeného pole, oba budou mít stejnou výše zmíněnou chybu 2 metry a ve stejném směru! Tato chyba je známá jako standardní chyba GNSS. Díky této zvláštnosti je možné s přesností na 1 centimetr vypočítat relativní vzdálenost mezi nimi. Stále tedy máme absolutní chybu 2 metry, ale relativní přesnost pouhý 1 centimetr.
Představte si, že nyní nainstalujeme jeden ze dvou GNSS přijímačů na pevné známé místo s centimetrovou přesností. Nyní máme absolutní přesnost 1 centimetr a relativní přesnost 1 centimetr ve druhé jednotce!
Tato technika ale není nová. Jedná se o velmi starou technologii nazvanou Differential GNSS nebo RTK GNSS (Real-Time Kinematic) a již více než 20 let umožňuje civilním aplikacím dosahovat přesnosti 1 centimetru (pozice RTK). Ve znění RTK se statická jednotka nazývá „Základní stanice“ a pohyblivá jednotka se nazývá „Rover".
Co je tedy nového? Také jsem slyšel, že je to velmi drahá technologie a že musíte projít školením, abyste ji správně používali?“
"Už ne :)"
At ArduSimple snažíme se, aby technologie GNSS RTK byla jednoduchá, cenově dostupná a dostupná pro každého. S řadou startovacích sad, návodů a OEM produktů umožňujeme našim zákazníkům:
- Otestujte technologii a věřte, že je možné dosáhnout přesnosti na centimetry za dostupnou cenu.
- Urychlete jejich projekty a produkty díky našim plug and play vývojovým deskám a startovacím sadám.
- Vytvářejte produkty a řešení díky naší podpoře, službám na klíč a předkonfigurovaným OEM produktům.
"Jak tedy mohu začít?"
Přijímač GNSS RTK
Nejprve potřebujeme GNSS přijímač, který umí vypočítat pozice RTK, např simpleRTK2B. Standardní GNSS přijímač nemá dostatečný výpočetní výkon pro RTK.
Za druhé potřebujeme velmi dobrou GNSS anténu, jako simpleANT2B. Nemůžeme použít tradiční „levnou“ GNSS anténu, protože potřebujeme přijímat vysoce kvalitní signál, abychom mohli skutečně měřit chyby GNSS. Navíc musíme zapomenout na používání RTK GNSS v kapse nebo vedle okna: RTK GNSS funguje pouze s nerušeným výhledem na oblohu (mraky jsou v pořádku, stromy a budovy zcela brání signálům GNSS). Důležitým tématem se také stává instalace antény. Doporučujeme podívat se na naše Průvodce instalací antén RTK GNSS.
Nyní, když známe 2 základní prvky přijímače RTK, znáte také důvod, proč jsme spustili náš Základní startovací sada:
-
Sleva!
Vyrobeno v EvropěRTK starter kitssimpleRTK2B – Basic Starter Kit
od 199,00€ Vyberte možnosti Tento produkt má více variant. Možnosti lze vybrat na stránce produktu
Korekce RTK
Opravy RTK jsou informace zasílané „Základní stanicí“ do „Rover", takže "Rover” může vypočítat svou polohu s úrovní centimetrů. Jazyk/protokol používaný k zasílání těchto informací se nazývá RTCM (Radio Technical Commission for Maritime Services). Občas se dočtete o RTK korekcích a RTCM korekcích, je to v podstatě jedno. Aby bylo možné vypočítat tuto polohu RTK, oba přijímače potřebují vidět víceméně stejné satelity. Z tohoto důvodu jsou korekce RTCM platné pouze do vzdálenosti 35 km od základní stanice (někdo říká 25 km, někdo 50 km, přesné číslo bude záviset na kvalitě antény a přijímače). Je také užitečné vědět, že korekce z jedné základnové stanice může využívat tolik roverje to možné, pokud jsou v dosahu 35 km od základní stanice. Tohle by bylo multirover založit.
Co se stane, když překročíte těchto 35 km od základnové stanice? Že už není možné mít přesnost 1 centimetr a přesnost velmi rychle klesá na standardní 2 metry.
Odesílání oprav RTK
Opravy RTCM/RTK se zasílají obvykle jednou za sekundu. A lze je odeslat prostřednictvím drátové sériové komunikace, bezdrátového spojení nebo sítě IP. Pojďme se na rozdíly podívat podrobněji.
Kabelové
U jednotek, které jsou velmi blízko u sebe, můžeme k jejich propojení použít kabely. Stačí sériový port (TTL, RS232).
bezdrátový
K překonání větších vzdáleností budeme potřebovat bezdrátovou sériovou komunikaci. Z tohoto důvodu jsme k našim RTK přijímačům přidali zásuvku (říkáme jí XBee zásuvku), takže přidáváme kabelovou nebo bezdrátovou komunikaci mezi základnou a rover byl by to úkol typu plug-and-play.
Aby to bylo ještě jednodušší, vyvinuli jsme několik startovacích sad pro testování tohoto nastavení:
- Až 10 metrů mezi základnou a rover, vystačíte si s 2x Základní startovací sady.Antény GNSS zahrnuté v sadě mají 5metrové kabely. Navíc můžete tuto vzdálenost prodloužit až na 20 metrů (10 metrů na každou stranu) přidáním našeho nízkoztrátové RF kabely.
- Až několik set metrů, 1x Sada středního dosahu (MR).. Tato sada umožňuje pouze jeden rover pro každou základnovou stanici.
- Až několik kilometrů, 1x Sada s dlouhým dosahem (LR). s multirover schopnost.
- Až 50 kilometrů, 1x Extra dlouhý dosah (XLR) kit i s multirover schopnost.
-
Sleva!
Vyrobeno v EvropěRTK starter kitssimpleRTK2B – Starter Kit XLR
699,00€ Vyberte možnosti Tento produkt má více variant. Možnosti lze vybrat na stránce produktu -
Sleva!
Vyrobeno v EvropěRTK starter kitssimpleRTK2B – Starter Kit MR
499,00€ Vyberte možnosti Tento produkt má více variant. Možnosti lze vybrat na stránce produktu -
Sleva!Vyrobeno v EvropěRTK starter kits
simpleRTK2B – Starter Kit LR
od 592,00€ Vyberte možnosti Tento produkt má více variant. Možnosti lze vybrat na stránce produktu
MR, LR a XLR radio spojení potřebují RF přímku viditelnosti mezi základnou a rover abych mohl pracovat. Podívejte se na náš příspěvek o vizuální přímce vs RF přímka viditelnosti pochopit tento pojem.
Pokud máte problémy, zaručte přímku viditelnosti mezi základnou a základnou rovers, podívejte se na tento článek: Funkce odemčená: použijte LR/XLR radio jako opakovač. Ale uvidíte, že také opakovače mají určitá omezení, nebo pokud potřebujete více základnových stanic, tento typ radio technologie není pro vás. V tomto případě, nebo pokud náhodou máte IP přístup k dispozici v základní i rover místech (internet nebo lokální síť), lze korekce RTK posílat i přes IP komunikaci.
Prostřednictvím IP sítě
V mnoha případech je k dispozici síť IP (WiFi, Ethernet, 4G). Pro tyto případy byl vyvinut protokol distribuce RTK korekcí, tzv NTRIP (Networked Transport of RTCM via Internet Protocol). Na to se podíváme podrobněji v další části.
Co je to NTRIP?
- NTRIP caster. Je to server, který shromažďuje opravy RTK z jedné nebo několika základnových stanic a rozděluje je mezi sebe Rovers.
- NTRIP serveru. Je to jedna fyzická RTK základnová stanice. Jeho úlohou je posílat opravy RTK do a NTRIP Caster, Takže Caster může je distribuovat dalším klientům. V sítích s pouze jednou základnovou stanicí je zcela běžné mít NTRIP server+caster spolu. V tomto případě pouze caster funkce je nakonfigurována.
- NTRIP Zákazník. Přijímač RTK, který chce přijímat opravy RTK. RTK Rovers NTRIP klientů.
Náš simpleRTK2B desky nemají IP rozhraní (ethernet, wifi atd.) a nerozumí si NTRIP protokol. Potřebují někoho zvenčí, od koho by konvertovali NTRIP na RTCM a naopak. Z tohoto důvodu jsme vyvinuli řadu příslušenství, které to umožní NTRIP na našich deskách:
- Bluetooth: připojte svůj simpleRTK2B desku do vašeho mobilního telefonu přes bluetooth. Váš telefon nyní může fungovat jako NTRIP klient (ale také jako server popř caster).
- WiFi: s WiFi sítí dostupnou ve vaší oblasti zapojte WiFi NTRIP Master Ovládněte příslušenství a používejte svou desku jako NTRIP klient (ale také jako server nebo dokonce server+caster).
- 4G NTRIP Klient: Nechte své simpleRTK2B deska se stane NTRIP klienta kdekoli, kde je pokrytí mobilní sítí.
Případně můžete také připojit svůj simpleRTK2B desku do PC nebo mobilního telefonu přes USB a pomocí aplikace ve vašem PC nebo mobilním telefonu tuto konverzi proveďte. Podívejte se na naše tutoriál, kde se dozvíte, jak se připojit k a NTRIP caster. Služby korekce RTK
Doufáme, že vám to pomohlo lépe pochopit, co děláme a co potřebujete, abyste mohli začít používat RTK. Pokud si chcete přečíst více, možná vás bude zajímat naše tutoriály. Pokud jste nenašli, co jste hledali, a přesto máte nějaké dotazy, neváhejte kontaktujte nás, vždy odpovídáme!
