آیا برای سیستم نقشه برداری پهپاد Geo-MMS شما نیاز به RTK دارید؟

PPK و RTK

کینماتیک آنی (RTK) و کینماتیک پسا پردازش (PPK) دو روش مرتبط برای بهبود دقت تعیین موقعیت با GPS بوده که معمولا از این روش ها در نقشه برداری با پرنده های هدایت پذیر از راه دور (پهپاد) استفاده می شود. هر دو روش از پردازش تفاضلی برای افزایش دقت تعیین موقعیت با ماهواره استفاده می کنند. همانطور که از اسامی آن ها پیداست، روش RTK افزایش دقت را در زمان آنی انجام می دهد، در حالی که PPK این کار را در ماموریت پسا پردازش انجام می دهد. انتخاب روش برای استفاده بستگی به کاربرد و محیط عملیاتی دارد.

استفاده از PPK با داشتن یک ایستگاه پایه GPS نزدیک به منطقه عملیاتی و داشتن دید کلی از ماهواره های GPS و جمع آوری داده برای حداقل 2 ساعت که این زمان شامل مدت زمان پرواز پهپاد نیز می باشد به همین اندازه ساده است. بقیه مراحل پردازش PPK در ماموریت پسا پردازش انجام می شود و شامل محاسبه مختصات ایستگاه پایه و اجرای فرآیند تفاضلی GPS است. برای اطلاعات بیشتر از Geodetics.com دیدن کنید.

RTK برای استقرار پیچیده تر است زیرا تصحیحات در ایستگاه پایه باید از طریق datalink به ایستگاه متحرک پرواز فرستاده شوند تا در زمان آنی بتوان تعیین موقعیت کرد. برای ساخت این کار، همانطور که در شکل 1 نشان داده شده است، باید روی ایستگاه پایه مختصات اولیه ای را مشخص کرده، یک datalink را تنظیم کنید، برای انتقال تصحیحات تفاضلی به هواپیمای بدون سرنشین وجود یک خط دید باز برای انتقال از datalink به پهپاد و همچنین خط دید باز به ماهواره ها لازم می باشد. توجه داشته باشید که RTK به طور قایل ملاحظه ای به datalink حساس است.

شکل 1: پردازش تفاضلی GPS و تعیین موقعیت کینماتیک آنی (RTK).

وقتی همه چیز خوب کار کند، دقت RTK و PPK مشابه خواهد بود. اما اگر گیرنده متحرک GPS دارای جهش فاز، خطای چند مسیری یا گپ ها باشد، روش PPK دقیق تر خواهد بود. با استفاده از PPK، این مزیت وجود دارد که بتوانید کل داده های ثبت شده را بررسی کنید و از همان شروع پرواز تا اتمام پرواز کلیه عملیات انجام شده را کنترل کنید. امکان انجام این هموار سازی رو به جلو و عقب از داده ها با روش RTK که در زمان آنی محاسبات خود را انجام می دهد، امکان پذیر نیست.

مزایای RTK

موقعیت دقیق GPS را در زمان آنی فراهم می کند
ناوبری نقطه ای بهتر، مورد نیاز برای محیط های چالش بر انگیز
اتوماتیک به زمین نشست کردن RTK
هیچگونه بسته نرم افزاری پسا پردازش برای کار در زمان آنی مورد نیاز نیست

معایب RTK

نیاز به راه اندازی یک ایستگاه پایه از قبل بررسی شده با مختصات معلوم اولیه دارد
در هر زمان به تنظیمات دقیق با دید واضح برای متحرک/پهپاد نیاز دارد
نیاز به رادیو، datalink پایدار و دور برد دارد
حذف تصادفی و تاخیر datalink
محدود به محدودخ رادیو
قطع ارتباط با GPS می تواند بر عملکرد سیستم تاثیر بگذارد
برای پردازش آزاد GCP، پهپاد باید با سرعت کم پرواز کند
هزینه بالا و گران

مزایای PPK

انعطاف پذیری در استفاده از ایستگاه های پایه (می توانید حتی از ایستگاه های مرجع عمومی/در دسترس استفاده کنید، مانند CORS، SoPAC و غیره)
دیگر نیازی به رادیو دور برد یا خطر تاخیر datalink وجود ندارد
موقعیت دقیق GPS را برای هواپیمای بدون سر نشین پس از پرواز فراهم می کند
امکان پردازش فقط در GPS یا GPS/IMU در هموارسازی رو به جلو
پردازش GPS دو آنتن را پشتیبانی می کند
از محیط های چالش بر انگیز GPS پشتیبانی می کند
هزینه کم و ارزان

معایب PPK

نرم افزار پسا پردازش مورد نیاز است

توصیه ژئودتیکی

برای نقشه برداری لیدار/نقشه برداری دوربین پهپاد، PPK می تواند قابلیت اطمینان بیشتر و برد طولانی تری از ایستگاه پایه را ارائه دهد تا انعطاف پذیری بیشتری به کاربران بدهد

در بسیاری از برنامه هایی که در آن یک راه حل با دقت بالا در زمان آنی مورد نیاز است، و پسا پردازش گزینه ای نیست، استفاده از روش RTK بهتر است. کاربردهایی مانند نقشه برداری معادن، معدن کاری، بررسی صحنه تصادفات، اتوماسیون وسایل نقلیه آن هایی که در ارتش/دفاع یافت می شوند در این گروه قرار می گیرند. سیستم ژئودتیکی RTK، Geo-RR، آماده استفاده با کل محصولات خانواده Geo-MMS است.

مهم ترین مزیت RTK این است که پسا پردازش برای بدست آوردن مسیر GPS/IMU ضروری نیست زیرا این کار در زمان آنی انجام می شود. با این حال، در کاربردهای Geo-MMS، جایی که ما به ژئو رفرنسینگ ابر نقطه لیدار در یک ماموریت پسا پردازش اشاره خواهیم کرد، اضافه کردن پردازش PPK واقعا زمان زیادی را برای جریان کار پسا پردازش اضافه نمی کند. بنابراین، ما با استفاده از PPK چیزی را از دست نمی دهیم، اما مزایای قابل توجهی را که توسط روش PPK ارائه می شود، کسب می کنیم.

یک آرگومان اضافی برای استفاده از RTK روی PPK دسترسی به نرم افزار پردازش PPK است. بسیاری از سیستم های تجاری موجود پردازش RTK در بازار یا هیچ نرم افزاری برای پسا پردازش ندارند یا نرم افزاری بسیار گران برای خرید هستند. این بسته های نرم افزاری هنگامی که داده های GPS با پردازنده IMU یکپارچه شده برای ارائه راه حل ناوبری 6DOF برای ژئو رفرنسینگ یک ابر نقطه لیدار گران تر و پیچیده تر می شود. برای حل این مشکل، Geodetics نرم افزار پسا پردازش PPK “با یک کلیک” برای پسا پردازش های دقیق GPS/IMU ارائه می دهد.

در نتیجه، برای عملیات محصول Geo-MMS، اگرچه RTK در دسترس است، Geodetics’ استفاده PPK را بیشتر از RTK پیشنهاد می کند.

منبع: www.geodetics.com