چرا از PPK برای پهپاد خود استفاده کنیم؟ (نه RTK)

فروشندگان UAS با بکارگیری سیستم های زمینی با قابلیت کینماتیکی آنی (real-time kinematic GNSS)، هدف خود را بر بازار نقشه برداری در کاربردهای تجاری تا کشاورزی، معطوف نموده اند. در اصل، RTK دقت هایی در سطح ۱ تا ۳ سانتیمتر را برآورده می سازد. هدف اصلی کمینه و یا حذف کردن نیاز به نقاط کنترل زمینی است، که خود منجر به کاهش هزینه ها می گردد. Altavian گیرنده های GNSS با قابلیت ارتقا برای بهره برداری از RTK را بکار می گیرد، ولی ما روش دیگری را برای این سطح از دقت ترجیح می دهیم: کینماتیک پسا پردازشی (PPK). اینها چند دلیل برای چرایی این انتخاب هستند:

RTK به یک ایستگاه مبنای GNSS مجهز شده با یک فرستنده با یک دسترسی قابل اعتماد به یک سکوی در حال حرکت پویا نیازمند است.
Rover (روی UAS) خود نیاز به یک گیرنده اختصاصی برای تصحیحات دارد.

PPK در مقابل RTK

این دلایل اولیه تاثیرات بیشتری روی هزینه های استقرار می گذارند، خصوصاً زمانی که آن را در مقابل PPK در نظر بگیریم. عملیات RTK نه تنها به یک ایستگاه مبنای ایستا احتیاج دارد، بلکه باید روی یک نقطه کنترل از پیش شناخته شده واقع شود. فراهم آوردن ایستگاه مبنایی که برای یک بازه زمانی به اندازه کافی طولانی مستقر شده باشد مساله خاصی نیست. اگر نقطه کنترلی در دسترس نباشد، موقعیت دقیق ایستگاه مبنا را می توان از طریق ماموریت های بعدی نیز تعیین نمود. در این حالت، به محض اینکه موقعیت ایستگاه مبنا تعیین گردید، باید یک شیفت جهانی را به مسیر هواپیماها اعمال نمود، این مساله برخی از مزایای راه حل بهنگام (‘real-time’) را از نظر دور می سازد.

PPK هم به یک ایستگاه مبنا نیاز دارد. ولی در بسیاری موارد حداقل در شرق آمریکا، شبکه CORS عمومی ممکن است برای فراهم آوردن یک ایستگاه مبنای بطور منطقی نزدیک به پروژه شما به قدر کافی متراکم نباشد. ولی این احتمال وجود دارد که به ایستگاه مبنای مختص خودتان احتیاج داشته باشید. این نشان دهنده سرمایه گذاری بسیار کم در ایجاد ارتباط هوایی با rover است. اگرچه این با احتمال از دست دادن قفل به ماهواره همراه است. در هر دو RTK و PPK زمانی که rover قفل را از دست می دهد، باید یک پروسه حل ابهام فاز صحیح جدید آغاز شود. مزیت استفاده از PPK این است که جستجو می تواند از داده های گذشته و یا آینده مرتبط با آن لحظه ادامه یابد. راه حل RTK نمی تواند از داده ای که ثبت نشده است استفاده کند. به علاوه، راه حل های مستقیم و معکوس در PPK بطور بهینه با هم ترکیب شده اند و برآوردی از پایداری راه حل را در اختیار قرار می دهند. اگر می خواهید نقاط کنترل زمینی را حذف کنید و سامانه RTK را برای کار انتخاب کرده اید، باید بدانید که هیچ اطلاعات خارجی ای برای برآوردهای دقت مبنایی وجود ندارد.

در انتها، بکارگیری آنتن های به اندازه کافی سبکی که امکان سوار شدن روی یک UAS کوچک را داشته باشند ولی از کلاس ژئودتیکی نبوده و احتمال کالیبره شدن با تغییرات مرکز فاز (چه رسد به موقعیت حقیقی مرکز فاز) را نداشته باشند ارزشی ندارد. این بدان معناست که ممکن است شما یک راه حل با دقت گزارش شده ۲ سانتیمتری دریافت کنید، ولی آن می تواند به سادگی شما را گمراه کند. با یک راه حل مبتنی بر PPK، شما حداقل امکان دیدن اینکه آیا راه حل های مستقیم و معکوس در یک بازه مطمئن در توافق با یکدیگر هستند یا خیر را خواهید داشت (ما قبول داریم که این یک رای اعتماد بسیار محدودی برای هر راه حل کینماتیکی است، ولی این از در دست نداشتن هیچ چیز، بسیار بهتر است).

نتیجه

در نهایت، هیچ جایگزینی برای نقشه واقعی حالت حقیقی زمین وجود ندارد، بخصوص اگر محصولات داده ای شما به ارائه یک سطح بخصوص از دقت نیاز داشته باشند، ولی استراتژی های کمینه کردن احتیاج به GCPها، بسته به نیاز شما، می توانند بطور گسترده ای تاثیر گذار باشند. اگر دقت موقیتی در حد چند سانتیمتر قابل قبول باشد، تصحیحات بهنگام باند L در طول یک سرویس مشترک نظیر TerraStar-D گزینه بسیار جذابی است که ابداً احتیاجی به ایستگاه های مبنا ندارد.