BackgroundEdit
Afstanden mellem en satellitnavigationsmodtager og en satellit kan beregnes ud fra den tid, det tager for et signal at rejse fra satellitten til modtageren. For at beregne forsinkelsen skal modtageren tilpasse en pseudo-tilfældig binær sekvens, der er indeholdt i signalet, til en internt genereret pseudo-tilfældig binær sekvens. Da satellitsignalet er lang tid om at nå frem til modtageren, er satellittens sekvens forsinket i forhold til modtagerens sekvens. Ved i stigende grad at forsinke modtagerens sekvens bliver de to sekvenser til sidst justeret.
Nøjagtigheden af den resulterende afstandsmåling er hovedsagelig en funktion af modtagerens elektroniks evne til nøjagtigt at behandle signaler fra satellitten og yderligere fejlkilder som f.eks. ikke-afbødte ionosfæriske og troposfæriske forsinkelser, multipath, satellitur- og efemeridfejl osv.
Carrier-phase trackingRediger
RTK følger det samme generelle koncept, men bruger satellitsignalets bærebølge som signal og ignorerer den information, der er indeholdt i den. RTK anvender en fast basestation og en rover for at reducere roverens positionsfejl. Basisstationen sender korrektionsdata til roveren.
Som beskrevet i det foregående afsnit beregnes rækkevidden til en satellit i det væsentlige ved at multiplicere bærebølgelængden med antallet af hele cyklusser mellem satellitten og roveren og tilføje fasedifferencen. Bestemmelse af antallet af cyklusser er ikke triviel, da signalerne kan være faseforskudt med en eller flere cyklusser. Dette resulterer i en fejl, der er lig med fejlen i det anslåede antal cyklusser gange bølgelængden, som er 19 cm for L1-signalet. Løsningen af dette såkaldte “integer ambiguity search problem” resulterer i centimeterpræcision. Fejlen kan reduceres med sofistikerede statistiske metoder, der sammenligner målingerne fra C/A-signalerne, og ved at sammenligne de resulterende intervaller mellem flere satellitter.
Den forbedring, der er mulig ved hjælp af denne teknik, er potentielt meget stor, hvis man fortsat antager en 1% nøjagtighed i låsning. For eksempel i tilfælde af GPS ændrer den grove opsamlingskode (C/A-koden), som udsendes i L1-signalet, fase med 1,023 MHz, men selve L1-bæreren er 1575,42 MHz, som ændrer fase over tusind gange oftere. En fejl på ±1% i L1-bærer-fasemåling svarer således til en fejl på ±1,9 mm i basislinjeskønnet.
Praktiske overvejelserRediger
I praksis anvender RTK-systemer en enkelt basisstationsmodtager og en række mobile enheder. Basisstationen genudsender den fase af den bærende enhed, som den observerer, og de mobile enheder sammenligner deres egne fasemålinger med den, de modtager fra basisstationen. Der er flere måder at sende et korrektionssignal fra basisstation til mobilstation på. Den mest populære måde at opnå en billig signaloverførsel i realtid på er at anvende et radiomodem, typisk i UHF-båndet. I de fleste lande er visse frekvenser tildelt specifikt til RTK-formål. Det meste landmåleudstyr har et indbygget radiomodem i UHF-båndet som en standardindstilling. RTK giver nøjagtighedsforbedringer op til ca. 20 km fra basisstationen.
Derved kan enhederne beregne deres relative position med millimeters nøjagtighed, selv om deres absolutte position kun er nøjagtig med samme nøjagtighed som den beregnede position for basisstationen. Den typiske nominelle nøjagtighed for disse systemer er 1 centimeter ± 2 ppm (parts-per-million) horisontalt og 2 centimeter ± 2 ppm vertikalt.
Selv om disse parametre begrænser RTK-teknikkens anvendelighed til generel navigation, er teknikken særdeles velegnet til opgaver som f.eks. landmåling. I dette tilfælde er basisstationen placeret på et kendt opmålt sted, ofte et referencepunkt, og de mobile enheder kan derefter fremstille et meget nøjagtigt kort ved at tage fixpunkter i forhold til dette punkt. RTK har også fundet anvendelse i autodrive/autopilot-systemer, præcisionslandbrug, maskinstyringssystemer og lignende.
RTK-nettene udvider brugen af RTK til et større område, der indeholder et netværk af referencestationer. Driftssikkerhed og nøjagtighed afhænger af referencestationsnetværkets tæthed og kapacitet.