Ogni ricevitore GNSS deve stimare la distanza tra sé e i satelliti sopra di lui. La qualità di tali misurazioni della distanza determina in definitiva la precisione della posizione calcolata.

I ricevitori GNSS professionali utilizzano due diversi metodi di osservazione:misure di pseudointervalloEmisure della fase portante. Sebbene entrambi siano essenziali, servono a scopi diversi e offrono livelli di precisione molto diversi.

Lo pseudorange è il metodo di misurazione utilizzato dalla maggior parte dei dispositivi di navigazione, inclusi smartphone, sistemi di navigazione per veicoli e unità GPS ricreative.

Il ricevitore calcola il tempo di percorrenza di un segnale satellitare e lo moltiplica per la velocità della luce per stimare la distanza tra il satellite e il ricevitore.

Questo metodo presenta diversi vantaggi:

• Inizializzazione rapida
• Affidabile nella maggior parte delle condizioni
• Adatto per la navigazione in tempo reale

Tuttavia, errori di timing anche molto piccoli si traducono in notevoli errori di posizionamento sul terreno. Di conseguenza, il posizionamento pseudorange autonomo fornisce in genere una precisione orizzontale nell'intervallo diDa 3 a 10 metri, a seconda della visibilità satellitare e delle condizioni ambientali.

Per applicazioni quali la navigazione dei veicoli, le attività ricreative all'aperto o il monitoraggio della flotta, questo livello di precisione è più che adeguato. Per i rilievi ingegneristici o per il layout di costruzione, tuttavia, è lungi dall’essere sufficiente.

Il rilevamento RTK si basa su un'osservazione molto più precisa nota comemisurazione della fase portante.

Invece di misurare solo il tempo di percorrenza del segnale satellitare, il ricevitore traccia la fase dell'onda portante stessa. Poiché la lunghezza d'onda del segnale portante GNSS è lunga solo pochi centimetri, è in grado di rilevare cambiamenti di posizione con una sensibilità millimetrica.

La sfida è che il ricevitore inizialmente non sa quanti cicli completi di onde portanti esistono tra il satellite e l'antenna. Questo valore sconosciuto è indicato comeambiguità intera.

Risolvere queste ambiguità è la chiave per il posizionamento RTK. Una volta che il ricevitore risolve con successo le ambiguità dei numeri interi, può calcolare continuamente le posizioni con precisione a livello centimetrico.

Questo è il motivo per cui i geometri professionisti monitorano sempre lo stato del ricevitore. UNSoluzione FISSAindica che le ambiguità sono state risolte e che il ricevitore funziona con la massima precisione RTK, mentre aSoluzione GALLEGGIANTEsignifica che le ambiguità sono ancora in fase di stima e la precisione del posizionamento è inferiore.

La più grande differenza tra il posizionamento GNSS convenzionale e RTK non è il sistema satellitare stesso: entrambi utilizzano gli stessi satelliti. La differenza sta nel modo in cui vengono corretti gli errori di posizionamento.

RTK introduce un secondo ricevitore, noto comestazione base, che è installato su un punto con coordinate accuratamente note.

Poiché la stazione base conosce già la sua posizione esatta, può confrontare la posizione calcolata con le sue coordinate reali. La differenza tra i due rappresenta l'effetto combinato degli errori dell'orbita del satellite, dei ritardi atmosferici, degli offset dell'orologio e di altre fonti di errore comuni.

Questi valori di correzione vengono poi trasmessi al ricevitore di campo, comunemente chiamatovagabondo, in tempo reale.

A seconda del progetto, i dati di correzione possono essere forniti tramite:

• Radio UHF integrata
• NTRIP su una rete cellulare
• Servizi CORS locali (Stazione di riferimento operativa continua).

Poiché sia ​​la stazione base che il rover osservano quasi gli stessi satelliti quasi nello stesso momento, gli errori più comuni colpiscono entrambi i ricevitori in modo simile. Applicando i dati di correzione, il rover può rimuovere la maggior parte di questi errori e calcolare una posizione molto più precisa.

Questo processo di correzione differenziale è ciò che consente a RTK di ottenere costantemente una precisione centimetrica in tempo reale.

Sebbene il posizionamento RTK implichi modelli matematici avanzati, il flusso di lavoro sul campo è semplice e può essere completato in pochi minuti.

Il rilevamento inizia posizionando un ricevitore base su un punto di controllo noto o collegandosi a una rete CORS esistente. La base osserva continuamente i segnali satellitari e calcola le informazioni di correzione in tempo reale.

I messaggi di correzione vengono inviati al rover utilizzando la radio UHF o una connessione Internet tramite NTRIP.

Il metodo di comunicazione dipende dall'ambiente del progetto. La comunicazione radio è spesso preferita nei cantieri remoti o in aree prive di copertura mobile affidabile, mentre NTRIP è ampiamente utilizzato nelle regioni urbane servite da reti di stazioni di riferimento permanenti.

Il rover inizia a tracciare i satelliti ricevendo contemporaneamente i dati di correzione dalla base.

I moderni ricevitori multifrequenza possono spesso raggiungere una soluzione RTK fissa in pochi secondi in condizioni satellitari favorevoli.

Una volta che il ricevitore raggiunge una soluzione FIX, i topografi possono iniziare a misurare con sicurezza punti di controllo, confini di proprietà, caratteristiche topografiche o posizioni di picchettamento di costruzioni.

Durante il rilevamento, il ricevitore aggiorna continuamente le sue coordinate in tempo reale, consentendo alle squadre sul campo di lavorare in modo efficiente senza lunghe operazioni di post-elaborazione.

Le prestazioni RTK effettive dipendono dalla geometria del satellite, dalla distanza della linea di base, dalle condizioni ambientali e dalla qualità della comunicazione. In normali condizioni di rilevamento, i ricevitori GNSS RTK professionali in genere raggiungono:

Questi livelli di prestazioni rendono RTK adatto a progetti in cui anche pochi centimetri di errore potrebbero portare a costose rilavorazioni o ritardi di costruzione.

È importante notare che le specifiche pubblicate presuppongono condizioni di osservazione favorevoli. Una fitta chioma di alberi, percorsi multipli impegnativi, geometria satellitare scadente o collegamenti di correzione instabili possono ridurre temporaneamente le prestazioni. I topografi esperti verificano regolarmente lo stato FIX e monitorano gli indicatori di qualità come PDOP prima di registrare misurazioni critiche.