تعیین موقعیت کینماتیک آنی شبکه NRTK

مطالعه این نوشته در 8 دقیقه

در نوشته ی قبلی روش تعیین موقیت کینماتیک آنی (RTK) را به اختصار معرفی و توضیح دادم. روش RTK سنتی شامل موارد زیر می باشد:

  • دو گیرنده GNSS؛ یکی در ایستگاه مرجع و دیگر در ایستگاه مجهول
  • تجهیزات برقراری ارتباط رادیویی برای ارسال و دریافت تصحیحات
  • الگوریتم پردازش با تکنیک حل ابهام فاز  OTF یا On-The-Fly

تصحیحات به کمک فرمت های استاندارد، معمولا RTCM، برای پردازش خطوط مبنای با طولهای کمتر از 15 کیلومتر ارسال شده و گیرنده Rover در صورت اینکه توانایی دریافت و محاسبه تصحیحات را داشته باشد، میتواند مختصات خود را با دقت سانتی متری برآورد کند.

یکی از مشکلات این روش سنتی فاصله بین ایستگاه گیرنده و مرجع می باشد. در مناطق وسیع، استفاده از یک ایستگاه مرجع امکان پذیر نبوده و باید از تعداد بیشتری ایستگاه مرجع (Base) استفاده کرد. لذا روشی بهینه تر، تحت عنوان تعیین موقعیت کینماتیک آنی شبکه (NRTK) معرفی شده است.

تعیین موقعیت کینماتیک آنی شبکه NRTK
منبع: صفحه Researchgate آقای Bernd Eissfeller

تعیین موقعیت کینماتیک آنی شبکه NRTK

روش NRTK که مخفف Network Real Time Kinematic است،از شبکه ای با چندین ایستگاه مرجع Base تشکیل شده است که به صورت پیوسته در حال جمع آوری مشاهدات مربوط به سیستم های تعیین موقعیت ماهواره ای GNSS می باشند. مشاهدات تمامی ایستگاه های مرجع، در یک سایت اصلی جمع آوری و پردازش شده و تصحیحاتی برای خطاهای وابسته به فاصله، تولید و به صورت آنی برای کاربران ارسال می شود.

یکی از نکات مهم در این روش حل سریع و دقیق ابهام فازها می باشد. در واقع با fix کردن پارامتر ابهام فاز به دقت بسیار بالا در تعیین موقعیت خواهیم رسید. از جمله روش های حل ابهام فاز میتوان به روش های Integer Rounding، Bootstrapping و روش Integer Least Square یا ILS اشاره نمود. یکی از روش های پرکاربرد در حل ابهام فاز در NRTK ، روش LAMBDA می باشد. در نوشته های آینده در باره این روش توضیح خواهیم داد.

با حل صحیح ابهام فاز و محاسبه تصحیحات با دقت بالا، میتوان محدوده مورد استفاده به کمک این روش را تا 100 الی 200 کیلومتر افرایش داد. این نکته یکی از مزیت های مهم تعیین موقعیت کینماتیک آنی شبکه NRTK نسبت به روش سنتی آن می باشد.

 

تعیین موقعیت کینماتیک آنی شبکه NRTK
منبع: سایت Trimble

در تولید تصحیحات توسط روش تعیین موقعیت کینماتیک آنی شبکه NRTK، از روش های مختلفی استفاده می شود. به عنوان نمونه میتوان به تولید تصحیحات قسمت مرکزی سیستم و ارسال آن به گیرنده ها اشاره نمود. در روش دیگر نیز می توان به ارسال مشاهدات گیرنده ها به هسته مرکزی و تولید تصحیحات با توجه به این مشاهدات ارسالی و نیز مشاهدات مربوط به ایستگاه های مرجع اشاره نمود. در این حالت تصحیحات در هسته مرکزی بر روی مشاهدات گیرنده Rover محاسبه شده و مختصات تصحیح شده Rover،  به این گیرنده ارسال می شود. این ها خلاصه ای از روش های انجام شده برای پردازش می باشند.

در شکل زیر می توانید خلاصه ای از نحوه تولید تصحیحات در این روش را مشاهده کنید. در نوشته های آینده هر کدام از این روش ها را مورد بررسی قرار داده و به بیان جزئیات آن می پردازیم:

تعیین موقعیت کینماتیک آنی شبکه NRTK
منبع: کتاب Handbook of GNSS

همان طور که در ابتدا اشاره شد، یکی از مهمترین محدودیت ها در روش RTK سنتی، فاصله بین ایستگاه مرجع (Base) و ایستگاه Rover می باشد. در واقع درست است که ما به کمک این روش به دقت بالایی در تعیین موقعیت نقاط نزدیک به هم می رسیم، ولی اصول به کار رفته در پردازش، ما را از به کاربردن آن در فواصل طولانی منع می کند.

از جمله این اصول می توان به صرفنظر کردن از خطاهایی که وابسته به فاصله است، اشاره نمود. در واقع چون ما در روش سنتی از مشاهدات تفاضلی استفاده می کنیم، به دلیل فاصله کم دو ایستگاه مرجع و Rover، از یکسری از خطاها چشم پوشی می کنیم. ولی با افزایش فاصله امکان چشم پوشی از این خطاها وجود ندارد.

در مورد محدودیت فاصله، همچنین میتوان به این نکته اشاره کرد که به کمک روش تعیین موقعیت کینماتیک آنی شبکه NRTK ، میتوان شهری با وسعت 100 هزار کیلومتر مربع را با کمک شبکه ای از نقاط که شامل 20 ایستگاه مرجع می باشد تحت پوشش کامل قرار داد. در حالی که در صورت استفاده از روش RTK سنتی، برای همین محدوده نیاز به بیش از 900 ایستگاه مرجع می باشد.

این نوشته شروعی بر توضیح کامل و جامع تعیین موقعیت کینماتیک آنی شبکه NRTK می باشد. برای آشنایی با آن با ما همراه باشید.


آرش طایفه رستمی

دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی نقشه برداری-هیدروگرافی دانشگاه تهران، علاقه مند به تحقیق در ارتباط با سیستم های GNSS، برنامه نویسی در محیط MATLAB و Python

LinkedinTelegram

متوسط امتیاز / 5. تعداد رای

2 دیدگاه در “تعیین موقعیت کینماتیک آنی شبکه NRTK”

  1. با سلام و خسته نباشید

    میتونیدلطفا الگوریتم FKP رو برای تصحیحات توضیح بدید.

    1. سلام. وقت بخیر.
      در روش FKP، مشاهدات ایستگاه مرجع و تصحیحات مربوط به بایاس های موجود (که تحت تاثیر فاصله هستند) برای کاربر ارسال می شود. کاربر هم این تصحیحات را به مشاهدات ارسالی از ایستگاه مرجع اعمال می کند تا مشاهدات مربوط به بک ایستگاه مرجع مجازی یا VRS را در نزدیکی خود به دست آورد. نحوه اثر دادن این تصحیحات هم با توجه به تفاوت مختصات ایستگاه مرجع و ایستگاه Rover به دست می آید.

      FKP هم مخفف Flächen–Korrektur parameter هست.

      موفق باشید.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *