Czym jest kinematyka czasu rzeczywistego i w jaki sposób możesz ją wykorzystać?
Kiedy można powiedzieć, że dokładność jest wystarczająco dokładna? Jeśli jesteś geodetom, odpowiedź brzmi „wtedy kiedy już bardziej dokładnie się nie da”.
Dzięki dronom z systemem pozycjonowania RTK geodeci i operatorzy dronów innych branż mogą osiągać centymetrową dokładność pozycjonowania podczas każdego lotu. System ten stanowi znaczną poprawę w stosunku do danych satelitarnych i może pomóc zapewnić Ci najlepszą dokładność informacji, których potrzebujesz, aby wykonać swoją pracę.
Czym dokładnie jest RTK?
Kinematyka czasu rzeczywistego, w skrócie RTK (Real Time Kinematics), to specjalna technika pozycjonowania satelitarnego, która pozwala uzyskać wyniki dokładne co do centymetra, co czyni ją nieocenionym narzędziem dla geodetów na całym świecie. Metoda ta polega na pomiarze danych satelitarnych względem stacji naziemnej w celu uzyskania precyzyjnych informacji w czasie rzeczywistym.
Do kluczowych elementów techniki RTK zaliczamy:
- Stację bazową: Stacja bazowa, zwana także stacją referencyjną, pozostaje w określonym punkcie na ziemi, gdzie jej lokalizacja GPS jest stale zestawiana z lokalizacją drona. Aby dron RTK działał prawidłowo, musi pozostawać w stałym połączeniu ze stacją bazową.
- Odbiornik RTK: To urządzenie jest częścią wyposażenia drona i wysyła sygnały zarówno do aparatury, jak i do satelity.
- Aparatura zdalnego sterowana: wysyła sygnały do sterowania dronem i wyświetla zmiany współrzędnych.
- Satelita: Dane satelitarne nadal stanowią kluczową część każdego systemu RTK. Jednak zamiast po prostu komunikować się z odbiornikiem drona, informacje są również analizowane w odniesieniu do położenia stacji bazowej, ustalając dokładność pozycji.
Przewaga RTK nad tradycyjną techniką satelitarną
Dane RTK są znacznie lepsze niż same dane satelitarne, ponieważ mogą być wykorzystywane do korygowania niedokładności i rozbieżności, zapewniając, że informacje są jak najbardziej zbliżone do rzeczywistości. Istnieje wiele czynników, które mogą przekłamywać współrzędne satelitarne, w tym warunki pogodowe, wysokie budynki, tereny górskie i inne problemy. Są to tak zwane „opóźnienia troposferyczne”. System RTK wypełnia te luki za pomocą danych w czasie rzeczywistym ze stacji bazowej i drona.
Do głównych zalet systemu RTK należą:
- Poprawiona dokładność: To jest najważniejsze. W porównaniu do samych danych satelitarnych system RTK oferuje znacznie lepszą dokładność pozycjonowania – zazwyczaj do poziomu centymetrów.
- Korekty w czasie rzeczywistym: Podczas gdy inne technologie korekcji, takie jak PPK (więcej na ten temat poniżej) korygują przekłamane dane i uzupełniają braki po zakończeniu lotu, korekcje RTK usuwają błędy automatycznie. Oznacza to, że dane, które widzisz podczas lotu są danymi, którym możesz zaufać.
- Mniej naziemnych punktów kontrolnych (GCP): Naziemne punkty kontrolne to punkty o znanych współrzędnych, które mogą być wykorzystane do korekty danych GPS. Rozmieszczanie i pomiary tych punktów mogą być czasochłonne. Jednak dzięki RTK stacja bazowa sprawia, że GCP stają się zbędne, co pozwala na realizację projektów przy znacznie mniejszym nakładzie pracy.
Różnica między podobnymi dronami z i bez RTK jest zaskakująca. W jednym z ostatnich badań firmy DJI i DroneDeploy porównały drona Phantom 4 RTK i Phantom 4 Pro (edycja konsumencka, która nie ma wbudowanego odbiornika RTK) w ponad 30 różnych lotach z systemem punktów kontrolnych dla pomiarów budynków na dachu. Wyniki pokazały, że dron z obsługą RTK lepiej obliczał dokładność poziomą i pionową mierzonych punktów, a także dokładność pomiarów liniowych.
Korzystanie z drona RTK przy użyciu PPK
Chociaż technologia RTK stanowi duży krok naprzód w stosunku do korzystania z samych danych satelitarnych (zwłaszcza jeśli nie są one skorygowane o naziemne punkty kontrolne), ma ona pewne ograniczenia. Na przykład, jeśli Twój dron utraci połączenie z aparaturą lub satelitą, transmisja danych w czasie rzeczywistym nie będzie możliwa. Niektóre zadania, szczególnie te dłuższe, wykonywane w trudnym terenie, utrudniają lub wręcz uniemożliwiają utrzymanie stabilnej transmisji danych.
W rezultacie system RTK nie jest jedynym sposobem, w jaki geodeci i inni specjaliści wykorzystujących drony korygują współrzędne satelitarne i zapewniają dokładność. Inna metoda nosi nazwę „post-processing kinematics”, w skrócie PPK. Chociaż często mówi się o nich razem, należy zauważyć, że technologia RTK i PPK są w rzeczywistości zupełnie różne.
PPK wymaga zasadniczo takiego samego sprzętu jak RTK, ale pracuje w zupełnie inny sposób. W przeciwieństwie do RTK, sposób pracy z PPK oznacza, że nie będziesz potrzebował żadnych poprawek w czasie rzeczywistym. Zamiast tego dane są przechowywane w dronie, a obliczenia po locie łączą zarówno dane z drona, jak i dane ze stacji bazowej, dając wyniki w oprogramowaniu PPK na komputerze. Dane są tworzone za pomocą współrzędnych geotagów z pokładowego urządzenia GPS. W międzyczasie Twoja stacja bazowa będzie również śledzić informacje o położeniu drona. Po zakończeniu lotu można te liczby porównać ze sobą.
System PPK może i nie zapewnia korekcji na bieżąco, ale wymaga mniejszej liczby transmisji, dzięki czemu może wykonywać swoją pracę nawet przy słabym odbiorze sygnału sieciowego lub innych przeszkodach. By maksymalnie wykorzystać potencjał i zniwelować ograniczenia każdej z metod, wiele najwyższej klasy rozwiązań dronowych wykorzystuje zarówno technologie RTK, jak i PPK, by zapewnić jak najdokładniejsze pozycjonowanie. Na przykład usługa Cloud PPK dla Phantom 4 RTK firmy DJI może być używana do przeprowadzania obliczeń na aparaturze zdalnego sterowania drona, oprócz aplikacji do planowania lotu DJI GS RTK. Taka konfiguracja oznacza również, że możesz dostosować Phantom 4 RTK do schematu pracy, który jest najbardziej sensowny dla danego zadania.
Uzyskane dane mogą być szybko zaimportowane do zaawansowanego oprogramowania mapującego DJI Terra, w celu dodatkowej analizy.
Wykorzystaj w pełni możliwości swojego sprzętu RTK
Jeśli szukasz systemu RTK, który jest niezawodny podczas każdego lotu, wybierz drona DJI dla firm. Nasze systemy RTK wykorzystują moduł umieszczony na dronie oraz precyzyjną stację mobilną GNSS. Niezależnie od tego, czy zdecydujesz się w pełni polegać na RTK, czy też korzystać z funkcji PPK jako rozwiązania awaryjnego, korzystając z drona DJI możesz oczekiwać, że utrzymasz łączność bez względu na rodzaj misji.
Niektóre z wiodących modeli dronów RTK firmy DJI to:
Idealny dron geodezyjny na początek. Dzięki modułowi RTK, ten dron klasy enterprise oferuje dokładność pozycjonowania poziomego 1 cm + 1 ppm, dokładność pozycjonowania pionowego 1.5 cm + 1 ppm oraz absolutną dokładność poziomą modeli fotogrametrycznych w granicach 5 cm. Dron przechowuje również dane z obserwacji satelitarnych, które można wykorzystać do PPK za pomocą DJI Cloud PPK Service.
Matrice 300 RTK
Przedstawiamy przyszłość przemysłowych dronów. Matrice 300 RTK łączy swój niezawodny system pozycjonowania RTK z zaawansowanymi funkcjami sztucznej inteligencji i czujnikami omijania przeszkód w sześciu kierunkach. Dodajmy do tego 55 minut maksymalnego czasu lotu, baterie z możliwością szybkiej wymiany oraz szeroki zakres temperatur pracy, a otrzymamy drona gotowego na każde zadanie, jakie przed nim postawisz.
Ten kompaktowy, składany model drona posiada wbudowany podwójny czujnik 48MP o rozdzielczości termicznej 640×512 MP. Możliwość dołączenia modułu RTK pozwala na wykonywanie precyzyjnych, powtarzalnych misji inspekcyjnych. Czas lotu do 31 minut sprawia, że jest to potężne, przenośne rozwiązanie.
