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:
- aRTK – Atlas (200 станций);
- RTK ASSSIST – TerraStar-C (нет данных);
- xFill- Trimble RTX (около 100 станций).
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$.
Оценить преимущества сервиса поможет услуга тестовый прокат или презентация оборудования Fora.