RTK-корекції: як працює сервіс і що впливає на результат

Real-Time Kinematic (RTK) — це технологія високоточного позиціонування, яка коригує координати в реальному часі на основі супутникових навігаційних систем (GNSS).

GNSS — це глобальна система навігації, до якої входить GPS, Galileo, BeiDou та інші. Як вона працює: на об’єкт встановлюють GNSS-приймач, що отримує сигнал від кількох супутників. Відомо, де знаходяться ці супутники, і скільки часу йшов сигнал, тож можна дізнатися точну відстань до кожного супутника. На підставі цього визначають координати об’єкта. 

Цей метод відносно точний, але похибки можливі — сигнал затримується, коли проходить через верхні шари атмосфери Землі. Ситуація ускладнюється в міській забудові та лісах через відбиті сигнали.

Коли в Україні працюють системи радіоелектронної боротьби (РЕБ), GNSS-сигнали можуть глушитися в радіусі від сотень метрів до сотень кілометрів, а іноді й по всій країні одночасно. Ще одним елементом дії РЕБ є спуфинг — сигнали від супутників підмінюють, і GNSS-приймач у телефоні визначає ваше положення в Африці чи в країнах Латинської Америки.

Типова точність звичайного GNSS-позиціонування — 1-5 метрів. Цього достатньо для навігації, але для геодезії, агросектора, будівництва, дронів, роботизованих систем та автономної техніки потрібні точніші виміри.

Технологія RTK не замінює супутникові сигнали GNSS, а доповнює їх та коригує, і дозволяє отримати точність вимірів до сантиметрів навіть вночі, в тумані, в умовах обмеженої видимості, під снігопадом та дощем.

Як працює RTK:

• RTK-модуль (GNSS-приймач) автопілота визначає орієнтовне місцеположення та надсилає запит на сервер RTK-мережі по каналу мобільного інтернету.
• Сервер обробляє запит та формує індивідуальну поправку, яка визначається на основі інформації з базових станцій.
• GNSS-приймач отримує інформацію з сервера RTK в реальному часі і уточнює своє місцеположення до сантиметрової точності.

RTK-мережа містить кілька компонентів: наземні базові станції, які забезпечені джерелами безперебійного живлення, обмінюються інформацією завдяки захищеним каналам зв’язку та працюють під управлінням серверного програмного забезпечення. За роботою та обслуговуванням станції цілодобово стежать технічні спеціалісти.

На точність та якість сигналу впливають:

• Відстань від антени до базової станції. Чим менше, тим точніше. Коли відстань збільшується, похибка також збільшується.

Київстар використовує технологію VRS (Віртуальної базової станції) яка формується на основі фізичних базових станцій мережі. Це дозволяє компенсувати похибки, пов’язані з відстанню до базової станції та забезпечити однаково точне RTK-покриття по всій території України.

• Якість технологічного обладнання на станції. Сучасні приймачі та антени краще працюють із сигналами та ефективніше пригнічують шум.
• Кількість супутників, які одночасно відстежує станція. Чим більше, тим швидше і точніше працює сервіс. RTK-станції зазвичай приймають сигнали з чотирьох супутників одночасно.
• Стабільність мобільної мережі. Cаме завдяки їй RTK-корекції потрапляють із бази на приймач без затримок.

Переваги RTK-сигналу від Київстар:

• Надсучасна RTK-мережа, побудована на обладнанні та програмному забезпеченні Trimble. 
• Цілодобова та безперервна технічна підтримка моніторить стан мережі, щоб підтримувати мережу в робочому стані.
• Доступні системи координат та висот: УСК-2000 (МСК) СК-63, UTM, WGS84, Балтійська система висот 1977 р.

Технологія RTK з’явилася у 1990-х роках, а в Україні почала впроваджуватися значно пізніше. За даними публічних матеріалів і коментарів учасників ринку, локальні мережі поступово з’являлися в різних регіонах, а з 2022 року Київстар розпочав розбудову власної загальнонаціональної RTK-мережі.

Фахівець з RTK-напряму Київстар Михайло Туряниця розповідає: «Згодом локальні мережі з’явилися на заході та сході України. У 2013-му з’явилася мережа, яка покрила майже всю територію України, а з 2022 року розпочав розбудову власної RTK-мережі Київстар».  

Першими технологію використовували геодезисти, аби зафіксувати ситуацію на місцевості з точністю до сантиметрів та не залишити «білих плям» на карті. RTK також допомагає:

• У гірничій справі — раніше, щоб виміряти обсяги видобутку в кар’єрах, було потрібно громіздке обладнання та кілька працівників, сьогодні — достатньо одного фахівця з планшетом.
• В агрохолдингах — для роботи сільськогосподарської техніки з автопілотом. RTK допомагає зекономити кошти на пальне, насіння і добрива, бо техніка їде по чітко визначеному маршруту без перекриття, насіння висіюють точно.

Львівська компанія Skeiron використовує RTK, щоб оцифровувати культурну спадщину — точне позиціювання дозволяє одразу прив’язати 3D-модель до місцевості.

Читайте також: Від замків до кар’єрів: як RTK виходить за межі геодезії та агрогалузі