Mỗi máy thu GNSS phải ước tính khoảng cách giữa nó và các vệ tinh phía trên. Chất lượng của các phép đo khoảng cách đó cuối cùng sẽ quyết định độ chính xác của vị trí được tính toán.

Máy thu GNSS chuyên nghiệp sử dụng hai phương pháp quan sát khác nhau:phép đo giảVàphép đo pha sóng mang. Mặc dù cả hai đều cần thiết nhưng chúng phục vụ các mục đích khác nhau và cung cấp mức độ chính xác rất khác nhau.

Khoảng cách giả là phương pháp đo được hầu hết các thiết bị định vị sử dụng, bao gồm điện thoại thông minh, hệ thống định vị phương tiện và thiết bị GPS giải trí.

Máy thu tính toán thời gian truyền của tín hiệu vệ tinh và nhân nó với tốc độ ánh sáng để ước tính khoảng cách giữa vệ tinh và máy thu.

Phương pháp này có một số ưu điểm:

• Khởi tạo nhanh
• Đáng tin cậy trong hầu hết các điều kiện
• Thích hợp cho điều hướng thời gian thực

Tuy nhiên, ngay cả những lỗi thời gian rất nhỏ cũng có thể dẫn đến lỗi định vị đáng chú ý trên mặt đất. Kết quả là, định vị giả phạm vi độc lập thường mang lại độ chính xác theo chiều ngang trong phạm vi3 đến 10 mét, tùy thuộc vào tầm nhìn của vệ tinh và điều kiện môi trường.

Đối với các ứng dụng như điều hướng phương tiện, giải trí ngoài trời hoặc theo dõi đội xe, mức độ chính xác này là quá đủ. Tuy nhiên, đối với các cuộc khảo sát kỹ thuật hoặc bố trí xây dựng, điều đó là chưa đủ.

Khảo sát RTK dựa trên một quan sát chính xác hơn nhiều được gọi làđo pha sóng mang.

Thay vì chỉ đo thời gian truyền của tín hiệu vệ tinh, máy thu sẽ theo dõi pha của sóng mang. Do bước sóng của tín hiệu sóng mang GNSS chỉ dài vài cm nên nó có thể phát hiện những thay đổi vị trí với độ nhạy ở mức milimet.

Thách thức là ban đầu máy thu không biết có bao nhiêu chu kỳ sóng mang hoàn chỉnh tồn tại giữa vệ tinh và ăng-ten. Giá trị chưa biết này được gọi làsự mơ hồ về số nguyên.

Giải quyết những điểm mơ hồ này chính là chìa khóa để định vị RTK. Sau khi máy thu khắc phục thành công sự mơ hồ về số nguyên, nó có thể liên tục tính toán các vị trí với độ chính xác đến từng centimet.

Đây là lý do tại sao các nhà khảo sát chuyên nghiệp luôn theo dõi trạng thái của máy thu. MỘTgiải pháp CỐ ĐỊNHchỉ ra rằng sự mơ hồ đã được giải quyết và máy thu đang hoạt động ở độ chính xác RTK đầy đủ, trong khigiải pháp FLOATcó nghĩa là sự mơ hồ vẫn đang được ước tính và độ chính xác định vị thấp hơn.

Sự khác biệt lớn nhất giữa định vị GNSS thông thường và RTK không nằm ở bản thân hệ thống vệ tinh—cả hai đều sử dụng cùng một vệ tinh. Sự khác biệt nằm ở cách sửa lỗi định vị.

RTK giới thiệu bộ thu thứ hai, được gọi làtrạm cơ sở, được cài đặt trên một điểm có tọa độ được biết chính xác.

Bởi vì trạm cơ sở đã biết vị trí chính xác của nó nên nó có thể so sánh vị trí được tính toán với tọa độ thực của nó. Sự khác biệt giữa hai yếu tố này thể hiện tác động tổng hợp của lỗi quỹ đạo vệ tinh, độ trễ khí quyển, độ lệch đồng hồ và các nguồn lỗi phổ biến khác.

Các giá trị hiệu chỉnh này sau đó được truyền đến máy thu trường, thường được gọi làngười đi thám hiểm, trong thời gian thực.

Tùy thuộc vào dự án, dữ liệu chỉnh sửa có thể được gửi qua:

• Đài phát thanh UHF tích hợp
• NTRIP qua mạng di động
• Dịch vụ CORS (Trạm tham chiếu hoạt động liên tục) cục bộ

Vì cả trạm cơ sở và máy thám hiểm đều quan sát gần như các vệ tinh giống nhau vào thời điểm gần như nhau, nên hầu hết các lỗi phổ biến đều ảnh hưởng đến cả hai máy thu như nhau. Bằng cách áp dụng dữ liệu hiệu chỉnh, máy thám hiểm có thể loại bỏ phần lớn các lỗi này và tính toán vị trí chính xác hơn nhiều.

Quá trình hiệu chỉnh vi sai này giúp RTK luôn đạt được độ chính xác đến từng centimet trong thời gian thực.

Mặc dù định vị RTK liên quan đến các mô hình toán học tiên tiến nhưng quy trình làm việc tại hiện trường rất đơn giản và có thể hoàn thành trong vòng vài phút.

Cuộc khảo sát bắt đầu bằng cách đặt bộ thu cơ sở trên một điểm kiểm soát đã biết hoặc kết nối với mạng CORS hiện có. Cơ sở liên tục quan sát tín hiệu vệ tinh và tính toán thông tin điều chỉnh theo thời gian thực.

Thông báo sửa lỗi được gửi đến máy điều khiển bằng sóng vô tuyến UHF hoặc kết nối internet qua NTRIP.

Phương thức giao tiếp phụ thuộc vào môi trường dự án. Liên lạc vô tuyến thường được ưu tiên ở các công trường xây dựng ở xa hoặc ở những khu vực không có vùng phủ sóng di động đáng tin cậy, trong khi NTRIP được sử dụng rộng rãi ở các khu vực đô thị được phục vụ bởi mạng lưới trạm tham chiếu cố định.

Xe rover bắt đầu theo dõi các vệ tinh đồng thời nhận dữ liệu hiệu chỉnh từ căn cứ.

Máy thu đa tần hiện đại thường có thể đạt được giải pháp RTK cố định trong vòng vài giây trong điều kiện vệ tinh thuận lợi.

Sau khi máy thu đạt được giải pháp FIX, người khảo sát có thể bắt đầu đo các điểm kiểm soát, ranh giới khu đất, đặc điểm địa hình hoặc vị trí giám sát xây dựng một cách tự tin.

Trong suốt cuộc khảo sát, máy thu liên tục cập nhật tọa độ của mình theo thời gian thực, cho phép các đội hiện trường làm việc hiệu quả mà không cần xử lý hậu kỳ kéo dài.

Hiệu suất RTK thực tế phụ thuộc vào hình dạng vệ tinh, khoảng cách cơ sở, điều kiện môi trường và chất lượng liên lạc. Trong điều kiện khảo sát bình thường, máy thu RTK GNSS chuyên nghiệp thường đạt được:

Các mức hiệu suất này làm cho RTK phù hợp với các dự án mà ngay cả một sai sót vài cm cũng có thể dẫn đến việc làm lại tốn kém hoặc chậm trễ trong thi công.

Điều quan trọng cần lưu ý là các thông số kỹ thuật được công bố giả định các điều kiện quan sát thuận lợi. Tán cây rậm rạp, đa đường nghiêm trọng, hình học vệ tinh kém hoặc liên kết điều chỉnh không ổn định có thể tạm thời làm giảm hiệu suất. Các nhà khảo sát có kinh nghiệm thường xuyên xác minh trạng thái FIX và giám sát các chỉ số chất lượng như PDOP trước khi ghi lại các phép đo quan trọng.