"RTK GNSS چقدر دقیق است؟"

این یکی از اولین سوالی است که توسط سرویرها، شرکت های مهندسی، اپراتورهای هواپیماهای بدون سرنشین و سازمان های دولتی در هنگام ارزیابی گیرنده جدید GNSS پرسیده می شود.

پاسخ ساده این است که سیستم های RTK مدرن به طور معمول می توانند در شرایط خوب به دقت افقی 1 × 2 سانتی متر و دقت عمودی 2 × 3 سانتی متر دست یابند.

با این حال، هر کسی که تجربه ای در این زمینه داشته باشد می داند که دستیابی به موقعیت سنجی در سطح سانتی متر به سادگی یک مسئله روشن کردن گیرنده و انتظار یک راه حل ثابت نیست.

دقت واقعی یک نظرسنجی RTK بستگی به دید ماهواره ای، کیفیت تصحیح، عملکرد گیرنده، شرایط محیطی و حتی عادات اپراتور در زمینه دارد.

در این مقاله، ما فراتر از مشخصات سازنده نگاه می کنیم و بررسی می کنیم که دقت RTK در پروژه های سنجش دنیای واقعی چیست، چه عواملی بر آن تأثیر می گذارد،و چگونه تیم های نظرسنجی می توانند به طور مداوم نتایج قابل اعتماد را به دست آورند.

هنگامی که تولید کنندگان مشخصات دقت RTK را منتشر می کنند، معمولاً به دقت موقعیت گذاری انتظار می رود پس از دستیابی به یک راه حل ثابت RTK اشاره می کنند.

یک مشخصات معمولی ممکن است به این شکل باشد:

برای بسیاری از کاربران، مقدار 1 ppm باعث سردرگمی می شود.

از لحاظ عملی، این بدان معنی است که اشتباه موقعیت گذاری کمی با افزایش فاصله بین ایستگاه پایه و مریخ نورد افزایش می یابد.

• در یک کیلومتر، خطای اضافی حدود یک میلی متر است.
• در ۱۰ کیلومتر، خطا اضافی حدود ۱۰ میلی متر است.
• در 20 کیلومتر، خطا اضافی حدود 20 میلی متر است.

این یکی از دلایلی است که طول خط پایه همچنان در نظر گرفتن RTK مهم است.

برای اکثر پروژه های زمین سنجی که در عرض چند کیلومتری از یک ایستگاه پایه یا شبکه CORS فعالیت می کنند، کاربران می توانند به طور منطقی انتظار عملکرد موقعیت مکانی در سطح سانتی متر را داشته باشند.

برای درک ارزش RTK، مقایسه آن با سایر فن آوری های موقعیت یابی رایج مفید است.

برای کاربردهایی مانند ناوبری وسایل نقلیه، مدیریت ناوگان، یا نقشه برداری تفریحی، GPS استاندارد معمولا کافی است.

نقشه برداری، طرح ساخت و ساز، کار کادستری و نقشه برداری UAV متفاوت است. در این برنامه ها، حتی چند سانتی متر می تواند تعیین کند که آیا یک پروژه با الزامات مشخصات مطابقت دارد یا خیر.

به همین دلیل است که RTK تبدیل به تکنولوژی استاندارد موقعیت در سراسر صنعت زمین سنجی شده است.

تولید کنندگان معمولا گیرنده ها را در شرایط ایده آل آزمایش می کنند:

• آسمان باز
• هندسه ماهواره ای قوی
• اصلاحات پایدار
• حداقل تداخل سیگنال

محیط های ساحلی به ندرت اینقدر کامل هستند.

یک نظرسنجی که در مرکز یک شهر، در نزدیکی سازه های فولادی، زیر پوشش درختان متراکم، یا در نزدیکی زیرساخت های ولتاژ بالا کار می کند ممکن است نتایج بسیار متفاوتی را تجربه کند.

موفق ترین تیم های بررسی می دانند که دقت RTK تنها توسط گیرنده تعیین نمی شود. این نتیجه کل محیط موقعیت است.

اگر یک عامل وجود داشته باشد که بیش از هر عامل دیگری بر عملکرد RTK تأثیر می گذارد، این قابلیت دید ماهواره ای است.

گیرنده های مدرن GNSS به ردیابی مداوم چند ماهواره بستگی دارند. هنگامی که ساختمان ها، درختان، پل ها یا زمین سیگنال های ماهواره ای را مسدود می کنند، کیفیت موقعیت مکانی ناگزیر آسیب می بیند.

یک گیرنده که در یک میدان کشاورزی کار می کند می تواند بیش از ۴۰ ماهواره را همزمان ردیابی کند.

همان گیرنده ای که بین ساختمان های بلند کار می کند، ممکن است فقط بخشی از این تعداد را ببیند.

کاهش دید ماهواره ای می تواند منجر به:

• زمان های ابتدایی طولانی تر
• احتمال بیشتری برای راه حل های شناور
• از دست دادن مکرر تثبیت RTK
• کاهش ثبات موقعیت

به همین دلیل، نظرسنجی های باتجربه اغلب قبل از نصب تجهیزات، محیط سایت را ارزیابی می کنند، نه اینکه تنها بر مشخصات گیرنده تکیه کنند.

بسیاری از اشتباهات موقعیت نه به دلیل سیگنال های ضعیف بلکه به دلیل سیگنال های منعکس شده است.

این پدیده به عنوان چند مسیر شناخته می شود.

به جای دریافت یک سیگنال مستقیما از یک ماهواره، گیرنده همچنین می تواند بازتاب از اشیاء نزدیک مانند:

• دیوار پرده شیشه ای
• سقف فلزی
• تجهیزات ساختمانی
• وسایل نقلیه
• سطح آب

از آنجا که سیگنال های منعکس شده مسیر طولانی تری را طی می کنند، آنها خطاهای اندازه گیری را معرفی می کنند که می تواند بر عملکرد RTK تأثیر بگذارد.

چند مسیر به ویژه در پروژه های ساختمانی شهری و تاسیسات صنعتی رایج است.

آنتن های مدرن دارای تکنولوژی پیشرفته کاهش مسیرهای متعدد هستند، اما هیچ گیرنده ای نمی تواند این مشکل را به طور کامل از بین ببرد.

انتخاب سایت خوب همچنان یکی از موثرترین راه ها برای بهبود کیفیت موقعیت است.

موقعیت یابی RTK به اطلاعات اصلاحی متکی است.

مهم نیست که گیرنده چقدر پیشرفته باشد، داده های نادرست اصلاح در نهایت دقت را کاهش می دهد.

امروزه، منابع تصحیح به طور کلی به سه دسته تقسیم می شوند:

• ایستگاه های پایه محلی
• شبکه های CORS
• خدمات NTRIP

در عمل، نظرسنجی ها اغلب متوجه می شوند که یک منبع اصلاح پایدار بیشتر به بهره وری نسبت به تفاوت های حاشیه ای در مشخصات گیرنده کمک می کند.

ده سال پیش، بسیاری از نظرسنجی ها عمدتاً با GPS و GLONASS کار می کردند.

امروزه، گیرنده های حرفه ای RTK به طور معمول:

• GPS
• گلوناس
• گالیله
• بيدو
• QZSS

این امر به طور چشمگیری دسترسی ماهواره را افزایش می دهد و قابلیت اطمینان را در محیط های تا حدی مسدود بهبود می بخشد.

ردیابی چند فرکانس یک مزیت اضافی را فراهم می کند زیرا به گیرنده کمک می کند تا ابهام ها را سریعتر حل کند و راه حل های ثابت را در شرایط چالش برانگیز حفظ کند.

در پروژه های دنیای واقعی، این اغلب به زمان کمتری و ساعات بررسی سازنده تر تبدیل می شود.

فاصله بین مریخ نورد و منبع تصحیح همچنان یک ملاحظه مهم است.

با افزایش خط پایه، شرایط جوی مشاهده شده توسط ایستگاه پایه کمتر از شرایط تجربه شده توسط مریخ نورد نشان دهنده می شود.

• کمتر از ۱۰ کیلومتر: عملکرد عالی
• ۱۰- ۲۰ کیلومتر: بسیار قابل اعتماد
• 20~30 کیلومتر: به طور کلی قابل قبول است
• فراتر از 30 کیلومتر: دقت ممکن است به تدریج کاهش یابد

خدمات RTK شبکه به کاهش این مشکل با استفاده از ایستگاه های مرجع متعدد به جای تکیه بر یک پایگاه واحد کمک می کند.

تکنولوژی باعث شده است که زمین سنجی آسان تر از همیشه باشد، اما تمرینات خوب در زمینه همچنان ضروری است.

حتی تجهیزات پیشرفته RTK نیز می توانند نتایج ضعیف داشته باشند:

• ارتفاع قطب اشتباه وارد شده است
• نقاط کنترل اشتباه انتخاب شده اند
• اندازه گیری ها قبل از رسیدن به یک راه حل ثابت ثبت می شوند
• قطب های نظرسنجی عمودی نگه داشته نمی شود

جالب است بدانید که بسیاری از مدیران نظرسنجی با تجربه گزارش می دهند که اشتباهات مربوط به اپراتور بیشتر به خطاهای زمینه نسبت به محدودیت های سخت افزاری کمک می کند.

سرمایه گذاری در آموزش اغلب بازده بیشتری نسبت به سرمایه گذاری در تجهیزات گران قیمت تر دارد.

بر اساس شرایط معمولی میدان، نظرسنجی ها به طور کلی می توانند انتظار داشته باشند:

این مقادیر انتظارات واقع بینانه را به جای عملکرد آزمایشگاهی نشان می دهند.

در اکثر پروژه های زمین سنجی، طرح ساخت و ساز، GIS و نقشه برداری UAV، گیرنده های RTK مدرن بیش از اندازه کافی برای پاسخگویی به الزامات حرفه ای ارائه می دهند.

تیم های نظرسنجی که به دنبال به حداکثر رساندن دقت هستند می توانند از چند عادت عملی بهره مند شوند:

• برنامه بررسی در شرایط مناسب ماهواره ای
• استفاده از گیرنده هایی که از ستاره های GNSS کامل پشتیبانی می کنند
• قبل از نقطه ثبت، راه حل های ثابت را بررسی کنید
• در صورت امکان از سطوح بازتاب دهنده اجتناب کنید
• اتصال های اصلاحی پایدار را حفظ کنید
• به طور منظم آنتن ها، میله ها و لوازم آن را بررسی کنید
• روش های ثابت را دنبال کنید

هیچ یک از این مراحل نیاز به تجهیزات اضافی ندارند، اما با هم می توانند نتایج پروژه را به طور قابل توجهی بهبود بخشند.

فناوری RTK GNSS صنعت سنجش را با ایجاد موقعیت مکانی در سطح سانتی متر در زمان واقعی تغییر داده است.

با این حال دقت تنها توسط گیرنده تعیین نمی شود. این تحت تاثیر هندسه ماهواره، کیفیت اصلاح، شرایط محیطی، طول خط پایه، عملکرد آنتن،و تکنیک کاربری.

درک این عوامل به نظر می رسد که به نظر می رسد این کار به آن ها کمک می کند تا انتظارات واقع بینانه ای داشته باشند، تجهیزات مناسب را انتخاب کنند و به طور مداوم نتایج قابل اعتماد را در این زمینه به دست آورند.

برای اکثر کاربردهای حرفه ای امروز،یک گیرنده RTK مدرن چند ستاره ای که با یک سرویس تصحیح پایدار جفت شده است، یکی از موثرترین و مقرون به صرفه ترین ابزار برای موقعیت دقیق است..