BackgroundEdit
Vzdálenost mezi přijímačem satelitní navigace a družicí lze vypočítat z doby, za kterou signál dorazí z družice do přijímače. Pro výpočet zpoždění musí přijímač vyrovnat pseudonáhodnou binární posloupnost obsaženou v signálu s interně generovanou pseudonáhodnou binární posloupností. Protože signálu z družice trvá, než dorazí k přijímači, je sekvence družice vůči sekvenci přijímače zpožděná. Stále větším zpožděním sekvence přijímače se nakonec obě sekvence vyrovnají.
Přesnost výsledného měření dosahu je v podstatě funkcí schopnosti elektroniky přijímače přesně zpracovat signály z družice a dalších zdrojů chyb, jako jsou neredukovaná ionosférická a troposférická zpoždění, vícecestnost, chyby družicových hodin a efemerid atd.
Sledování nosné fázeEdit
RTK se řídí stejnou obecnou koncepcí, ale jako signál používá nosnou vlnu družicového signálu a ignoruje informace v ní obsažené. RTK používá pevnou základnovou stanici a rover, aby se snížila chyba polohy roveru. Základnová stanice vysílá do roveru korekční data.
Jak bylo popsáno v předchozí části, dosah k družici se v podstatě vypočítá vynásobením délky nosné vlny počtem celých cyklů mezi družicí a roverem a přičtením fázového rozdílu. Určení počtu cyklů není triviální, protože signály mohou být fázově posunuty o jeden nebo více cyklů. Výsledkem je chyba rovnající se chybě odhadovaného počtu cyklů krát vlnová délka, která je pro signál L1 19 cm. Řešení tohoto tzv. celočíselného problému hledání nejednoznačnosti vede k centimetrové přesnosti. Chybu lze snížit pomocí sofistikovaných statistických metod, které porovnávají měření ze signálů C/A, a porovnáním výsledných rozsahů mezi více družicemi.
Zlepšení možné pomocí této techniky je potenciálně velmi vysoké, pokud se i nadále předpokládá 1% přesnost zaměření. Například v případě GPS kód hrubé akvizice (C/A), který je vysílán v signálu L1, mění fázi při 1,023 MHz, ale samotná nosná L1 má frekvenci 1575,42 MHz, která mění fázi více než tisíckrát častěji. Chyba ±1 % v měření fáze nosné L1 tak odpovídá chybě ±1,9 mm v odhadu základní linie.
Praktické úvahyUpravit
V praxi používají systémy RTK jeden přijímač základní stanice a několik mobilních jednotek. Základní stanice znovu vysílá fázi nosné, kterou pozoruje, a mobilní jednotky porovnávají svá vlastní měření fáze s fází přijatou ze základní stanice. Existuje několik způsobů přenosu korekčního signálu ze základnové stanice do mobilní stanice. Nejoblíbenějším způsobem, jak dosáhnout levného přenosu signálu v reálném čase, je použití rádiového modemu, obvykle v pásmu UHF. Ve většině zemí jsou určité frekvence přiděleny speciálně pro účely RTK. Většina zařízení pro pozemní průzkum má standardně zabudovaný radiomodem v pásmu UHF. RTK poskytuje zvýšení přesnosti až do vzdálenosti přibližně 20 km od základní stanice.
To umožňuje jednotkám vypočítat jejich relativní polohu s přesností na milimetry, ačkoli jejich absolutní poloha je přesná pouze se stejnou přesností jako vypočtená poloha základní stanice. Typická jmenovitá přesnost těchto systémů je 1 centimetr ± 2 promile (ppm) horizontálně a 2 centimetry ± 2 ppm vertikálně.
Ačkoli tyto parametry omezují užitečnost techniky RTK pro obecnou navigaci, tato technika se dokonale hodí pro úlohy, jako je geodézie. V tomto případě je základnová stanice umístěna na známém měřicím místě, často na referenčním bodě, a mobilní jednotky pak mohou vytvářet velmi přesné mapy tím, že provádějí fixace vzhledem k tomuto bodu. RTK našla využití také v systémech automatického pohonu/autopilota, přesném zemědělství, systémech řízení strojů a podobných rolích.
Sítě RTK rozšiřují využití RTK na větší území obsahující síť referenčních stanic. Provozní spolehlivost a přesnost závisí na hustotě a schopnostech sítě referenčních stanic.