BLOG

Como escolher seu GNSS RTK

Publicado em:

11 julho, 2022

O Sistema Global de Navegação por Satélite ou GNSS influencia todos os setores: navegação, agricultura, construção, arqueologia e até mesmo no ramo da aviação.

Sendo que no ramo da geomensura, tornou-se a ferramenta chefe de todo o procedimento da coleta de posições e dados sobre os mais variados projetos.

Neste artigo, descobriremos como o posicionamento GNSS e a técnica cinemática em tempo real (RTK) relacionada funcionam no mercado da topografia e geomensura.

E como funciona o posicionamento com GNSS

Antes de prosseguirmos com o RTK, é essencial entender a ideia geral por trás dos métodos de posicionamento. Todo o sistema GNSS é baseado na medição de quanto tempo leva para um sinal viajar de um satélite para o receptor.

Você pode determinar sua posição no planeta, conhecendo as órbitas precisas dos veículos espaciais (as efemérides) e os tempos de viagem de pelo menos quatro satélites – para primeiro formar a área e depois determinar a localização exata encontrando o ponto onde todas as esferas se cruzam . Para obter uma visão mais detalhada do posicionamento, confira nosso vídeo Posicionamento com GNSS.

Quando você determina sua posição, você pode se perguntar o quão precisa ela é. A maioria dos receptores GNSS ou GPS, como o que você pode encontrar em seu smartphone ou na maioria das plataformas robóticas, determina sua posição com precisão de 2 a 4 metros. Muito útil para você encontrar a loja que procurava, utilizando por exemplo o Google Maps. No entanto, a estimativa de precisão é muito baixa para usarmos em levantamentos topográficos, e então, qual seria a solucão?

Usar um equipamento RTK

Real-Time Kinematic (RTK) é a técnica que elimina o máximo possível sw erross e fornece resultados precisos e dados de posição aprimorados com resolução de centímetros e até mesmo, em condições perfeitas, centésimos de milímetros (0.0001 cm)

Quando o sinal dos satélites viaja em direção ao receptor, ele percorre 20.200 km de ionosfera e atmosfera até a Terra. O efeito ionosférico diminui significativamente o sinal e também pode perturbá-lo no caminho. Além disso, muitos fatores, como nuvens, obstáculos e/ou magnetismo podem afetar o tempo de viagem e aumentar o erro de posição.

Para lidar com esses problemas, o RTK vem em socorro. Para RTK, você precisa de dois receptores GNSS: um ficará estático e se chamará de “estação base”, o outro estará em movimento e será o “rover”. Enquanto ambos os receptores observam os mesmos satélites simultaneamente, a estação base estática é colocada em um ponto com coordenadas conhecidas (um ponto de referência ou um ponto medido previamente).

Levando em conta as coordenadas conhecidas e recebendo sinais de satélite, a base transmite as correções para o rover em movimento. Desta forma, o rover pode obter um posicionamento preciso de um centímetro. A ideia é simples, mas o poder está na matemática aqui.

Você não precisa necessariamente de duas unidades para RTK o tempo todo. Você também pode executar RTK com apenas um rover. Nesse caso, você precisará de serviços locais que compartilhem correções de base pela Internet e são chamados de NTRIP.

Atuando como uma estação base, o serviço NTRIP transmite as correções ao seu rover, dispensando que você tenha uma unidade como “estação base”. Se você precisar fazer um levantamento em uma área sem cobertura de Internet necessária para correções NTRIP, há outra solução para você.

A técnica PPK ou Post-Processed Kinematic funciona praticamente como o RTK, mas sem uma conexão em tempo real entre a base e o rover. Em vez disso, ambas as unidades registram dados brutos durante a pesquisa e, em seguida, esses logs são processados juntos no software PPK. Precisando somente ter um ponto ja conhecido, para fazer o cruzamento das informações coletadas e informação já disponíveis.

Como escolher o melhor GNSS RTK

Os receptores RTK podem diferir pelo número de bandas de frequência com que trabalham. Existem receptores de banda única e multibanda para RTK. Ambos os receptores são capazes de precisão no nível do centímetro.

A diferença é que mais fatores podem influenciar a solução de correção estável no receptor de banda única, como uma linha de base entre uma base e um rover, a visão do céu e o ambiente ao redor. Portanto, a escolha do receptor depende principalmente das suas condições de trabalho.

As unidades multibanda funcionam com várias bandas de frequência. Quanto mais sinais estiverem disponíveis, menos tempo será necessário para obter uma solução fixa.

Atualmente, fazem parte do sistema GNSS os sistemas:

GPS – EUA;
GLONASS – Rússia;
GALILEO – Europa;
BEIDOU (COMPASS) – China;
SBAS (Sistema de correção de sinais).

Os receptores multibanda Reach RS2 requerem ~5 segundos para obter uma solução fixa. Os receptores multibanda também podem manter a solução de correção confiável mesmo com uma visão do céu parcialmente bloqueada e trabalhar em uma linha de base mais longa. Para saber mais sobre a diferença, dê uma olhada em nosso artigo Single-Band vs. Multi-Band .