Każdy odbiornik GNSS musi oszacować odległość między sobą a satelitami nad głową. Jakość tych pomiarów odległości ostatecznie decyduje o dokładności obliczonej pozycji.

Profesjonalne odbiorniki GNSS wykorzystują dwie różne metody obserwacji:pomiary pseudoodległościIpomiary fazy nośnej. Chociaż oba są niezbędne, służą różnym celom i oferują bardzo różne poziomy precyzji.

Pseudozakres to metoda pomiaru stosowana w większości urządzeń nawigacyjnych, w tym smartfonów, systemów nawigacji samochodowej i rekreacyjnych urządzeń GPS.

Odbiornik oblicza czas podróży sygnału satelitarnego i mnoży go przez prędkość światła, aby oszacować odległość między satelitą a odbiornikiem.

Ta metoda ma kilka zalet:

• Szybka inicjalizacja
• Niezawodny w większości warunków
• Nadaje się do nawigacji w czasie rzeczywistym

Jednak nawet bardzo małe błędy synchronizacji przekładają się na zauważalne błędy pozycjonowania na podłożu. W rezultacie niezależne pozycjonowanie pseudoodległościowe zazwyczaj zapewnia dokładność poziomą w zakresie3 do 10 metrów, w zależności od widoczności satelitarnej i warunków środowiskowych.

W przypadku zastosowań takich jak nawigacja samochodowa, rekreacja na świeżym powietrzu lub śledzenie floty ten poziom dokładności jest więcej niż wystarczający. Jednak w przypadku pomiarów inżynieryjnych lub planów budowy jest to zdecydowanie niewystarczające.

Pomiary RTK opierają się na znacznie bardziej precyzyjnych obserwacjach, tzwpomiar fazy nośnej.

Zamiast mierzyć jedynie czas podróży sygnału satelitarnego, odbiornik śledzi samą fazę fali nośnej. Ponieważ długość fali sygnału nośnego GNSS wynosi zaledwie kilka centymetrów, może on wykrywać zmiany pozycji z czułością na poziomie milimetra.

Wyzwanie polega na tym, że odbiornik początkowo nie wie, ile pełnych cykli fal nośnych istnieje między satelitą a anteną. Ta nieznana wartość jest określana jakoniejednoznaczność całkowita.

Rozwiązanie tych niejasności jest kluczem do pozycjonowania RTK. Gdy odbiornik pomyślnie usunie niejednoznaczności w liczbach całkowitych, może w sposób ciągły obliczać pozycje z dokładnością do centymetra.

Dlatego profesjonalni geodeci zawsze monitorują stan odbiornika. ANAPRAW rozwiązaniewskazuje, że niejasności zostały rozwiązane i odbiornik działa z pełną dokładnością RTK, podczas gdy aRozwiązanie FLOAToznacza, że ​​niejednoznaczności są nadal szacowane, a dokładność pozycjonowania jest niższa.

Największą różnicą pomiędzy konwencjonalnym pozycjonowaniem GNSS a RTK nie jest sam system satelitarny — oba korzystają z tych samych satelitów. Różnica polega na sposobie korygowania błędów pozycjonowania.

RTK wprowadza drugi odbiornik, znany jakostacja bazowa, który jest instalowany nad punktem o dokładnie znanych współrzędnych.

Ponieważ stacja bazowa zna już swoją dokładną lokalizację, może porównać obliczoną pozycję z prawdziwymi współrzędnymi. Różnica między nimi reprezentuje łączny efekt błędów orbity satelity, opóźnień atmosferycznych, przesunięć zegara i innych typowych źródeł błędów.

Te wartości korekcji są następnie przesyłane do odbiornika polowego, powszechnie zwanegowędrowiec, w czasie rzeczywistym.

W zależności od projektu dane korekcyjne można dostarczyć poprzez:

• Zintegrowane radio UHF
• NTRIP przez sieć komórkową
• Lokalne usługi CORS (ciągle działająca stacja referencyjna).

Ponieważ zarówno stacja bazowa, jak i łazik obserwują prawie te same satelity w niemal tym samym czasie, najczęstsze błędy wpływają na oba odbiorniki w podobny sposób. Stosując dane korekcyjne, łazik może usunąć większość tych błędów i obliczyć znacznie dokładniejszą pozycję.

Ten proces korekcji różnicowej umożliwia RTK konsekwentne osiąganie dokładności na poziomie centymetra w czasie rzeczywistym.

Chociaż pozycjonowanie RTK wykorzystuje zaawansowane modele matematyczne, przebieg prac w terenie jest prosty i można go ukończyć w ciągu kilku minut.

Badanie rozpoczyna się od umieszczenia odbiornika bazowego nad znanym punktem kontrolnym lub połączenia z istniejącą siecią CORS. Baza w sposób ciągły obserwuje sygnały satelitarne i oblicza informacje korygujące w czasie rzeczywistym.

Komunikaty korygujące są wysyłane do łazika za pomocą radia UHF lub połączenia internetowego za pośrednictwem protokołu NTRIP.

Sposób komunikacji zależy od środowiska projektu. Komunikacja radiowa jest często preferowana na odległych placach budowy lub na obszarach bez niezawodnego zasięgu sieci komórkowej, natomiast NTRIP jest szeroko stosowany w obszarach miejskich obsługiwanych przez stałe sieci stacji referencyjnych.

Łazik rozpoczyna śledzenie satelitów, jednocześnie otrzymując dane korekcyjne z bazy.

Nowoczesne odbiorniki wieloczęstotliwościowe często mogą uzyskać stałe rozwiązanie RTK w ciągu kilku sekund w sprzyjających warunkach satelitarnych.

Gdy odbiornik dotrze do rozwiązania FIX, geodeta może bez obaw rozpocząć pomiary punktów kontrolnych, granic nieruchomości, cech topograficznych lub lokalizacji tyczeń budowlanych.

Przez cały czas trwania badania odbiornik stale aktualizuje swoje współrzędne w czasie rzeczywistym, umożliwiając ekipom terenowym wydajną pracę bez długiego przetwarzania końcowego.

Rzeczywista wydajność RTK zależy od geometrii satelity, odległości bazowej, warunków środowiskowych i jakości komunikacji. W normalnych warunkach pomiarowych profesjonalne odbiorniki RTK GNSS zazwyczaj osiągają:

Te poziomy wydajności sprawiają, że RTK nadaje się do projektów, w których nawet kilka centymetrów błędu może prowadzić do kosztownych przeróbek lub opóźnień w budowie.

Należy zauważyć, że opublikowane specyfikacje zakładają korzystne warunki obserwacji. Gęste korony drzew, duża liczba ścieżek, słaba geometria satelity lub niestabilne łącza korekcyjne mogą tymczasowo obniżyć wydajność. Doświadczeni inspektorzy rutynowo weryfikują status FIX i monitorują wskaźniki jakości, takie jak PDOP, przed zarejestrowaniem krytycznych pomiarów.