Технология aRTK в приемниках Geobox Fora10, Fora30
В этой статье рассмотрим технологию аRTK. Сейчас достаточно трудно разобраться в разнообразных названиях, которые позиционируются маркетологами компаний как революционные и совершенно необходимые, но на проверку оказываются просто громкими словами и зачастую отличаются лишь незначительными изменениями в технических характеристиках.
Итак, начнем. Функция аRTK.
Что это? Зачем нужна эта функция? Как она работает? Какие преимущества дает?
Что это?
aRTK – это аббревиатура. Полное наименование звучит как «assistant RTK» или «помощник RTK». Данное название технологии изобретено и используется канадской компанией Hemisphere, работающей в составе корпорации Unistrong. GNSS приемники Geobox Fora10 и Geobox Fora30 построены на плате Hemisphere P327 и поэтому полностью поддерживают данную функцию. Описываемая технология не является эксклюзивной, и другие производители GNSSтакже имеют свои аналоги a-RTK. Компании Novatel (читай Leica) и Trimble также предлагают свои решения под названиями RTK ASSIST (Novatel) и xFill (Trimble).
Подводя итоги этой части статьи. aRTK – название функции, которая помогает GNSS приемнику решать задачу точного позиционирования в режиме RTK.
Зачем нужна эта функция?
Представьте ситуацию, в которой GNSS приемник в режиме ровер RTK теряет канал, который передает поправки от базовой станции или референцной сети. Обычный приемник сразу же теряет фиксированное решение и точность. Приемник, вооруженный функцией aRTK (RTK ASSSIST, xFill) в течении некоторого времени (до 20 минут) продолжает работать с фиксированным решением и сантиметровой точностью с постепенным падением точности.
Как работает?
Эти технологии работают по одному и тому же принципу, имея только алгоритмические отличия в обработке процесса.
GNSS приемник в режиме работы RTK ровер получает поправки от базы или от референцной сети. В случае работы от референцной сети приемник получает поправки с ближайшей от геодезиста базовой станции. Определение необходимой базовой станции осуществляется программой под названием NTRIP Сaster. Программа стоит на сервере и управляет как подключениями роверов, так и распределением данных с доступных базовых станций. Доступ к серверу с программой осуществляется по интернет-каналу через GSM модем, LAN или Wi-Fi соединение.
Существует также более сложный вариант, когда программа, установленная на сервере, при помощи сложного математического алгоритма уравнивает поправки с нескольких базовых станций и передает поправки с созданной программой виртуальной базовой станции. Такой тип поправок называется VRS (Virtual Reference Station). Такой метод работы имеет определённые преимущества. Главное преимущество – охват большей территории, на которой можно предоставить референцные поправки достаточного качества для точного позиционирования, меньшим количеством спутников.
В сервисах подобных aRTK используются поправки именно с сети предоставляющей поправки типа VRS.
Название VRS сетей и соответствующее название сервиса схожего с aRTK:
При разрыве соединения поток поправок прекращается, но приёмники, оснащённые вышеупомянутыми технологиями, продолжают работать с фиксированным решением, получая поправки от виртуальной сети (VRS) через встроенный спутниковый модем.
Помимо сервиса aRTK, данные сети предлагают сервис определения координат с сантиметровой точностью. Подробно об этом можно прочитать тут.
Решение aRTK стартует непосредственно с того момента, когда прерывается передача поправок. Встроенный алгоритм продолжает решать задачу позиционирования, опираясь на спутниковые поправки и последние принятые через канал связи с референцной сетью данные. Точность решения постепенно падает до 8 см, после этого функция прекращает свою работу.
Время работы сервисов аналогичных с aRTK (RTK ASSSIST, xFill), зависит как от условий работы, так и от алгоритма внутри приемника. По результатам практических испытаний оборудования мы можем говорить о гарантированных 15-20 минутах (для aRTK).
Смотрите таблицу: Координаты точки, на которую производились измерения:
Х: 104822,33
Y: 114186,39
H: 34,82
факт. Х
факт. У
факт. Н
∆Х
∆У
∆S
∆Н
Время решения aRTK от старта
104822,34
114186,38
34,82
-0,01
0,01
0,01
0,00
0:07
104822,35
114186,36
34,84
-0,02
0,03
0,04
-0,02
3:10
104822,37
114186,34
34,88
-0,04
0,05
0,06
-0,06
6:05
104822,40
114186,35
34,93
-0,07
0,04
0,08
-0,11
9:33
104822,42
114186,33
34,96
-0,09
0,06
0,11
-0,14
12:12
104822,48
114186,29
34,98
-0,15
0,1
0,18
-0,16
15:54
104822,33
114186,39
34,82
-0,08
0,13
0,15
-0,17
18:17
104822,33
114186,39
34,82
-0,13
0,13
0,18
-0,20
19:38
Из таблицы видно, что до приращения работы функция aRTK отработала 19 минут. Точность в первые 10 мнут не превысила 8 см. Далее точность решения снизилась. В течении всего времени геодезист имел возможность наблюдать оценочную точность решения в программе.
Тест функции вы можете увидеть в видео презентации Geobox Fora10.
Какие преимущества дает?
Легко можно представить ситуацию потери устойчивого GSM интернет соединения даже в крупном городе, что говорить о районах с менее развитой инфраструктурой сотовой связи. Помимо больших городов, в России есть обширные пространства, где GSM покрытие недостаточно или отсутствует полностью. В таком случае геодезисты работают, используя только радиомодемы. Потерять сигнал относительно слабого радиомодема в условиях рельефной местности очень легко.
Во всех этих случаях сервис aRTK будет очень полезен, а в части случаев — незаменим.
Все пользователи Geobox Fora10 и Fora30 могут пользоваться сервисом бесплатно, в отличии от пользователей GNSS приемников с платами Novatel, где годовая подписка на RTK ASSIST стоит около 1000$.
