RUTRONIK GmbH
Avtor: Filipe dos Reis
Tudi čisto blizu še ne pomeni zadetka – to še posebej velja za načine uporabe, kjer je pomembno natančno določanje položaja, kot so avtonomna vozila ali geodetske meritve. S tehnologijo kinematike v realnem času je to zdaj gospodarno izvedljivo.
Kinematika v realnem času (Real-Time Kinematic – RTK) je zelo natančna metoda za določanje položaja. Ta tehnologija prihodnosti bo na primer bistvena za avtonomna vozila, vendar pa lahko na centimeter natančne meritve v realnem času koristijo tudi številnim drugim panogam, na primer kmetijstvu, gradbeništvu, geodeziji, geologiji, robotiki in civilni zaščiti.
Točnost običajnih signalov GNSS, ki znaša od tri do deset metrov, za take načine uporabe ne zadošča. S tehnologijo RTK je mogoče točnost brez vsakršnih zakasnitev izboljšati na približno 2 cm. S tem je zagotovljena stalna ponovljivost položaja, kar je nepogrešljivo za vsa avtonomna vozila, ne le tista na cestah.
Kako tehnologija RTK omogoča natančno določitev položaja?
Tehnologija RTK uporablja za določanje položaja dva sprejemnika GNSS: fiksni in premični sprejemnik. Fiksni sprejemnik bazne postaje sprejema signale satelitov in z njimi informacije o položaju. Ti signali se imenujejo korekcijski podatki, ker vsebujejo informacije o odstopanjih od pričakovane vrednosti, na primer zaradi razmer v ozračju. Bazna postaja v ta namen izračuna lasten položaj na podlagi signalov, prejetih s satelitov GNSS, in ga primerja s svojim znanim fiksnim položajem. To omogoča zaznavanje napak in odstopanj ter pripravo signala za popravke, ki se v realnem času prenaša na premični sprejemnik.
Premični sprejemnik je tam, kjer je treba izmeriti položaj, npr. v vozilu. Oba sprejemnika med seboj komunicirata brezžično. Premični sprejemnik tako prejme podatke za popravke od fiksnega sprejemnika in z njimi izboljša točnost izračuna položaja.
Komunikacija med sprejemnikoma poteka z bazno postajo, zato je potrebna le internetna povezava. Vedno se izbere postaja, katere signal je v trenutku poizvedbe najmočnejši – tudi v različnih regijah.
Ali vsak način uporabe zahteva svojo bazno postajo?
Različne storitve za satelitsko določanje položaja zagotavljajo podatke za določanje položaja v realnem času s protokolom za omrežni prenos RTCM po internetnem protokolu (Network Transport of RTCM via Internet Protocoll – NTRIP). NTRIP je protokol, ki ga je razvil nemški Zvezni urad za kartografijo in geodezijo za zagotavljanje podatkovnih tokov za popravke GNSS. Omogoča dostop do podatkov iz obstoječih postaj, tako da proizvajalci, ki v svojih napravah uporabljajo tehnologijo RTK, ne potrebujejo lastnih baznih postaj. Do podatkov za popravke lahko s protokolom NTRIP glede na regijo dostopate po javnih ali plačljivih zasebnih omrežjih. Podroben seznam ponudnikov NTRIP je na voljo na:
https://ntrip-list.com.
Podroben seznam ponudnikov NTRIP
Zlasti pri velikoserijskih izdelkih za končne potrošnike, kot so robotske kosilnice, internetna povezava in uporaba podatkov NTRIP drugega ponudnika pogosto nista potrebna. Tukaj je lahko na primer bazna postaja kar polnilnica, ki sicer mora biti nepremična, vendar pa njen absolutni položaj ni pomemben. Premična naprava, v tem primeru robotska kosilnica, pogosto komunicira z bazno postajo neposredno po Wi-Fi povezavi brez zakasnitev. Orientira se torej relativno na bazno postajo in ne na podlagi podatkov o absolutnem položaju.
[Prednosti po možnosti kot besedilno polje] Kakšne prednosti prinaša RTK?
V primerjavi s klasičnimi sistemi GPS ponuja tehnologija RTK številne prednosti. Najpomembnejše so:
- Desetkrat boljša točnost: Zaradi tega je tehnologija RTK idealna za načine uporabe, ki zahtevajo zelo točno določitev položaja, kot so avtonomna vozila.
- Določanje položaja v realnem času: Tehnologija RTK za določanje položaja v realnem času je primerna za načine uporabe, ki zahtevajo točne in hitre podatke o položaju, kot so droni.
- Odpornost proti vremenskim vplivom: Različni podnebni pogoji ne vplivajo na točnost.
- Vsestranskost: Tehnologija RTK je uporabna v številnih panogah, vključno z geodezijo, geologijo, rudarstvom in kmetijstvom.
Katere komponente so že na voljo?
Komponente, potrebne za izvedbo sistemov s tehnologijo RTK, so na voljo pri podjetju Rutronik v ponudbi GNSS. Najobetavnejše rešitve trenutno ponujata podjetji Unicore in Minew. Unicore je med vodilnimi podjetji za določanje položaja na Kitajskem. Njegove stranke so tudi najbolj znani azijski proizvajalci avtomobilov. Unicore se za uveljavitev na evropskem trgu zanaša na partnerstvo s podjetjem Rutronik.
Na področju enot za določanje položaja z veliko točnostjo ponuja podjetje Unicore različne rešitve, ki temeljijo na najnovejši generaciji integriranega vezja GNSS NebulaIV in podpirajo različne frekvenčne – tudi po vsem svetu. Enote, kot je izjemno kompaktna UM960 (12,2 x 16,0 x 2,4 mm), podpirajo določanje položaja RTK z vsemi sistemi in z različnimi frekvencami. Malo večja enota je UM980, ki ponuja tudi hitrejše osveževanje podatkov s frekvenco 50 Hz (UM960: 20 Hz).
Zelo občutljiva enota GNSS Minew MS34SN3 ima vgrajen mehanizem za določanje položaja RTK, ki podpira hkratno določanje položaja v več sistemih satelitov in na frekvenčnih pasovih L1+L5. S sistemi satelitov GPS, BeiDou, GLONASS, Galileo in QZSS ter tehnologijo RTK dosega enota MS34SN3 točnost določanja položaja le nekaj centimetrov. Hkrati deluje zelo energetsko učinkovito s porabo le 15 mA.
