FondoEditar
La distancia entre un receptor de navegación por satélite y un satélite puede calcularse a partir del tiempo que tarda una señal en viajar desde el satélite hasta el receptor. Para calcular el retraso, el receptor debe alinear una secuencia binaria pseudoaleatoria contenida en la señal con una secuencia binaria pseudoaleatoria generada internamente. Como la señal del satélite tarda en llegar al receptor, la secuencia del satélite se retrasa con respecto a la del receptor. Retrasando cada vez más la secuencia del receptor, las dos secuencias acaban alineándose.
La precisión de la medición del alcance resultante es esencialmente una función de la capacidad de la electrónica del receptor para procesar con precisión las señales del satélite, y de las fuentes de error adicionales, como los retardos ionosféricos y troposféricos no mitigados, las trayectorias múltiples, los errores del reloj del satélite y de las efemérides, etc.
Seguimiento de la fase de la portadoraEditar
RTK sigue el mismo concepto general, pero utiliza la onda portadora de la señal del satélite como su señal, ignorando la información que contiene. RTK utiliza una estación base fija y un rover para reducir el error de posición del rover. La estación base transmite los datos de corrección al rover.
Como se ha descrito en el apartado anterior, el alcance hasta un satélite se calcula esencialmente multiplicando la longitud de onda de la portadora por el número de ciclos enteros entre el satélite y el rover y añadiendo la diferencia de fase. La determinación del número de ciclos no es trivial, ya que las señales pueden estar desplazadas en fase por uno o más ciclos. El resultado es un error igual al error en el número de ciclos estimado por la longitud de onda, que es de 19 cm para la señal L1. Si se resuelve este problema de búsqueda de ambigüedades enteras, se obtiene una precisión centimétrica. El error puede reducirse con sofisticados métodos estadísticos que comparan las mediciones de las señales C/A y comparando los rangos resultantes entre múltiples satélites.
La mejora posible utilizando esta técnica es potencialmente muy alta si se sigue asumiendo una precisión del 1% en el bloqueo. Por ejemplo, en el caso del GPS, el código de adquisición gruesa (C/A), que se emite en la señal L1, cambia de fase a 1,023 MHz, pero la propia portadora L1 es de 1575,42 MHz, que cambia de fase más de mil veces. Un error de ±1% en la medición de la fase de la portadora L1 corresponde, por tanto, a un error de ±1,9 mm en la estimación de la línea de base.
Consideraciones prácticasEditar
En la práctica, los sistemas RTK utilizan un único receptor de la estación base y varias unidades móviles. La estación base retransmite la fase de la portadora que observa, y las unidades móviles comparan sus propias mediciones de fase con la recibida de la estación base. Hay varias formas de transmitir una señal de corrección desde la estación base a la estación móvil. La forma más popular de lograr la transmisión de la señal en tiempo real y a bajo coste es utilizar un radiomódem, normalmente en la banda UHF. En la mayoría de los países, ciertas frecuencias están asignadas específicamente para fines de RTK. La mayoría de los equipos de prospección terrestre llevan incorporado un radiomódem en la banda UHF como opción estándar. RTK proporciona mejoras de precisión hasta unos 20 km de la estación base.
Esto permite a las unidades calcular su posición relativa con una precisión milimétrica, aunque su posición absoluta sólo es precisa con la misma exactitud que la posición calculada de la estación base. La precisión nominal típica de estos sistemas es de 1 centímetro ± 2 partes por millón (ppm) en horizontal y 2 centímetros ± 2 ppm en vertical.
Aunque estos parámetros limitan la utilidad de la técnica RTK para la navegación en general, la técnica es perfectamente adecuada para funciones como la topografía. En este caso, la estación base se sitúa en un lugar topográfico conocido, a menudo un punto de referencia, y las unidades móviles pueden elaborar un mapa de gran precisión tomando posiciones fijas en relación con ese punto. La tecnología RTK también se ha utilizado en sistemas de conducción automática, agricultura de precisión, sistemas de control de máquinas y funciones similares.
Las redes RTK extienden el uso de la tecnología RTK a un área mayor que contiene una red de estaciones de referencia. La fiabilidad y la precisión operativa dependen de la densidad y las capacidades de la red de estaciones de referencia.