جی پی اس RTK
جی پی اس RTK

اصطلاح جی.پی.اس آر.تی.کی یا جی پی اس RTK یا GPS RTK به چه معناست؟

آنچه که امروزه در میان نقشه برداران در اصطلاح مورد استفاده قرار می گیرد در اختیار داشتن یک دستگاه جی پی اس RTK است. اما این عبارت به چه معناست؟ آیا استفاده از این عبارت صحیح است؟ یا این عبارت صرفا براساس کاربرد و کاربری یک دستگاه درمیان نقشه برداران باب شده است؟ آنچه که لازم است پیش از هرچیز توضیح داده شود این است که نام های بسیاری برای این گیرنده ها امروزه به گوش نقشه برداران می رسد.

از جمله آن ها می توان به جی.پی.اس ایستگاهی، جی.پی.اس دو فرکانسه، جی.پی.اس چند فرکانسه یا مولتی فرکانس (Multi Frequency)، جی پی اس RTK یا جی پی اس آر تی کی یا GPS RTK، همچنین جی پی اس کاداستر یا جی پی اس شمیم اشاره کرد. اما آنچه باید مورد توجه قرار گیرد این است که گیرنده های جی.پی.اس برای امور نقشه برداری دیگر منسوخ شده و امروزه همه از گیرنده های جی.ان.ا.س.اس (GNSS) نقشه برداری استفاده می کنند.

جی پی اس RTK

پیش از این که به تحلیل عبارت جی پی اس آر تی کی یا جی پی اس RTK یا GPS RTK بپردازیم لازم است تا مختصری راجع به روش آر تی کی (RTK) توضیح داده شود. روش تعیین موقعیت آنی یا RTK مخفف عبارت Real Time Kinematic می باشد. تعیین موقعیت تفاضلی با استفاده از فاز موج حامل را RTK می گویند. با استفاده از این روش می‌توان به صورت آنی به دقت‌های سانتیمتر نیز رسید.

در این روش یک گیرنده مبنا تحت عنوان بیس (Base)، روی یک نقطه با مختصات معلوم مستقر شده و داده‌ها به صورت آنی (real-time) به گیرنده متحرک فرستاده می‌شوند. گیرنده متحرک‌ با دریافت و پردازش این داده ها دقت تعیین موقعیت را بهبود می دهد.

در این روش خطای تعیین موقعیت ، با افزایش فاصله بین گیرنده مرجع و متحرک افزایش پیدا میکند. روش RTK به دو صورت کلاسیک و RTK تحت وب می باشد. در روش کلاسیک یک گیرنده روی نقطه معلوم مستقر شده و تصحیحات را از طریق رادیو به گیرنده متحرک ارسال میکند. در روش RTK تحت وب دریافت تصحیحات بصورت اینترنتی می باشد، و تنها با یک گیرنده میتوان تعیین موقعیت نمود. RTK تحت وب نیز بصورت تک ایستگاه و شبکه می باشد.

انواع روش های RTK

تکنولوژی همواره رو به پیشرفت می باشد. با اینکه روش RTK کلاسیک در صنعت GNSS روش نوینی با سابقه ای کمتر از 15 سال بوده و نسبت به تمام روش های سنتی نقشه برداری از سرعت بیشتری برخوردار است، اما؛ روش های نوین RTK تحت عنوان RTK نقطه ای و RTK شبکه ای (Network RTK) موجب گردیده دقت و سرعت RTK کلاسیک نیز امری سنتی تلقی گردد.

روش RTK کلاسیک

در این روش دو گیرنده که قابلیت RTK دارند، مورد استفاده قرار می گیرند. یکی از این گیرنده ها در نقطه معلوم به عنوان گیرنده BASE قرار می گیرد و گیرنده بعدی به عنوان گیرنده ROVER عملیات برداشت و پیاده سازی را انجام می دهد. نقطه معلوم نقطه ای است که یا مستقیما توسط متولیان امور نقشه برداری مانند سازمان نقشه برداری کشور و یا سازمان جغرافیایی نیروهای مسلح کشوری ایجاد شده است (که به این نقاط، نقاط پایه ای ژئودزی می گویند) و یا اینکه از روی نقاط پایه در منطقه ای که حوزه فعالیت نقشه برداری است، بدست می آیند.

در روش RTK کلاسیک، گیرنده روور (ROVER) از طریق لینک رادیویی UHF با گیرنده بیس (BASE) ارتباط برقرار می کند. از آنجایی که موقعیت BASE معلوم است، آنچه از BASE به ROVER ارسال می شود، مشاهدات BASE است. در این روش پردازنده روی دستگاه ROVER قرار دارد و اطلاعاتی که از BASE دریافت می کند را پردازش می کند و به نقطه مجهول مختصات می دهد. با استفاده از این روش می توان به دقت سانتی متر برای نقطه مجهول رسید. حد فاصل میان BASE و ROVER در نهایت 10 کیلومتر خواهد بود.

RTK نقطه ای

عملکرد این روش تقریبا مشابه روش RTK کلاسیک است با این تفاوت که در این روش گیرنده Base حذف شده و به جای آن از یک گیرنده دائمی مرجع به نام CORS استفاده می شود. گیرنده CORS در یک نقطه ای با مختصات معلوم به صورت 24 ساعته در حال جمع آوری اطلاعات و مشاهده خواهد بود. این گیرنده اطلاعات خود را برای یک مرکز پردازش داده ارسال می کند.

ROVER تا فاصله 30 کیلومتر جهت دستیابی به دقت سانتیمتر و نهایت تا 70 کیلومتر جهت دستیابی به دقت دسی متر می تواند از گیرنده مرجع فاصله گیرد. تصحیحات RTK از طریق لینک های مخابراتی همچون اینترنت یا APN توسط مرکز پردازش داده برای گیرنده ROVER ارسال می شود. در این روش نیازی به وجود دید مستقیم میان گیرنده CORS و ROVER وجود ندارد. از دیگر ویژگی های این روش امکان مانیتورینگ گیرنده ROVER می باشد.

RTK تحت شبکه

تفاوت اصلی RTK تحت شبکه با RTK نقطه ای در نوع دریافت تصحیحات است. دریافت تصحیحات در RTK نقطه ای تنها از یک ایستگاه مرجع صورت می پذیرد. این درحالی است که در RTK شبکه ای، تصحیحات به صورت یک الگوریتم از مجموعه ای از ایستگاه ها تولید و توسط مرکز پردازش داده برای ROVER ارسال می شود.

فاصله ایستگاه های مرجع در RTK شبکه ای بین 70 تا 150 کیلومتر می تواند باشد. از جمله این الگوریتم ها می توان به VRS، MAX و FKP اشاره نمود. این الگوریتم ها به صورتی هستند که با استفاده از روش های ریاضی نوین نقشه برداری، صفحه ای از تصحیحات در میان ایستگاه های مرجع برازش داده و از ضریب اطمینان و دقت بالاتری برخوردار هستند.

جمع بندی

همانطور که در بالا به آن اشاره شد آر تی کی یا RTK یک روش برداشت با استفاده از گیرنده های جی پی اس نقشه برداری است.  پس عبارت جی پی اس RTK عملا یک عبارت ساختگی بوده و معنی و مفهوم علمی ندارد. البته که از زوایای دیگر نیز می توان به این عبارت نگریست. به عنوان مثال همانطور که در مقاله تفاوت گیرنده های جی پی اس (GPS) و گیرنده های جی ان اس اس (GNSS) به آن اشاره شد، گیرنده های تک فرکانسه جی پی اس (GPS) مناسب روش های برداشت امروز نقشه برداری نبوده و در اصل نمی توان از آن ها در روش های برداشت آر تی کی استفاده کرد.

پس به عبارتی جی پی اس آر تی کی یا جی پی اس RTK به گیرنده ای گفته می شود که تک فرکانسه نباشد. از زاویه دیگر نیز می توان گفت منظور از جی پی اس RTK نوع برداشت RTK با استفاده از گیرنده های جی پی اس دو فرکانسه یا جی پی اس چند فرکانسه (Multi Frequency) یا گیرنده های جی ان اس اس (GNSS) است. برای آشنایی با نحوه  برداشت می توانید بر روی لینک برداشت RTK با استفاده از سامانه شمیم و تهیه خروجی کلیک کنید.

1 دیدگاه

  1. […] همین دلیل افرادی که قصد برآورد فاصله دقیق دو نقطه را با جی پی اس rtk دارند ، به صورت آگاهانه مختصات نقطه ای که از جزئیات آن […]

دیدگاهتان را بنویسید

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