BackgroundEdit
Avståndet mellan en satellitnavigationsmottagare och en satellit kan beräknas utifrån den tid det tar för en signal att färdas från satelliten till mottagaren. För att beräkna fördröjningen måste mottagaren anpassa en pseudorandom binär sekvens som ingår i signalen till en internt genererad pseudorandom binär sekvens. Eftersom satellitsignalen tar tid att nå mottagaren är satellitens sekvens fördröjd i förhållande till mottagarens sekvens. Genom att alltmer fördröja mottagarens sekvens anpassas de två sekvenserna så småningom.
Närheten hos den resulterande avståndsmätningen är i huvudsak en funktion av förmågan hos mottagarens elektronik att noggrant bearbeta signalerna från satelliten, och ytterligare felkällor såsom icke-miljöbehandlade jonosfäriska och troposfäriska fördröjningar, multipath, fel i satellitens klocka och efemeris, etc.
BärfasspårningRedigera
Som beskrivits i föregående avsnitt beräknas räckvidden till en satellit i huvudsak genom att multiplicera bärvågslängden med antalet hela cykler mellan satelliten och rovern och lägga till fasskillnaden. Att bestämma antalet cykler är inte trivialt, eftersom signalerna kan vara fasförskjutna med en eller flera cykler. Detta resulterar i ett fel som är lika med felet i det uppskattade antalet cykler gånger våglängden, vilket är 19 cm för L1-signalen. Att lösa detta s.k. helhetsmotsägelseproblem resulterar i centimeterprecision. Felet kan minskas med sofistikerade statistiska metoder som jämför mätningarna från C/A-signalerna och genom att jämföra de resulterande avstånden mellan flera satelliter.
Den förbättring som är möjlig med hjälp av den här tekniken är potentiellt mycket stor om man fortsätter att anta en 1 % noggrannhet vid låsning. I fallet med GPS till exempel ändrar den grova förvärvs- (C/A) koden, som sänds i L1-signalen, fas med 1,023 MHz, men L1-bäraren i sig är 1575,42 MHz, som ändrar fas över tusen gånger oftare. Ett fel på ±1% i L1 bärarfasmätning motsvarar således ett fel på ±1,9 mm i baslinjeskattningen.
Praktiska övervägandenRedigera
I praktiken använder RTK-system en enda basstationsmottagare och ett antal mobila enheter. Basstationen återutsänder fasen för den bärare som den observerar, och de mobila enheterna jämför sina egna fasmätningar med den som tas emot från basstationen. Det finns flera sätt att sända en korrigeringssignal från basstationen till mobilstationen. Det mest populära sättet att åstadkomma en billig signalöverföring i realtid är att använda ett radiomodem, vanligtvis i UHF-bandet. I de flesta länder har vissa frekvenser tilldelats specifikt för RTK-ändamål. De flesta landmätningsutrustningar har ett inbyggt radiomodem i UHF-bandet som standardalternativ. RTK ger noggrannhetsförbättringar upp till cirka 20 km från basstationen.
Detta gör det möjligt för enheterna att beräkna sin relativa position med millimeters noggrannhet, även om deras absoluta position endast är exakt med samma noggrannhet som basstationens beräknade position. Den typiska nominella noggrannheten för dessa system är 1 centimeter ± 2 ppm (parts-per-million) horisontellt och 2 centimeter ± 2 ppm vertikalt.
Och även om dessa parametrar begränsar RTK-teknikens användbarhet för allmän navigering, är tekniken perfekt lämpad för roller som lantmäteri. I detta fall är basstationen placerad på en känd mätplats, ofta en referenspunkt, och de mobila enheterna kan sedan producera en mycket noggrann karta genom att ta positioner i förhållande till den punkten. RTK har också använts i system för autodrift/autopilot, precisionsjordbruk, maskinkontrollsystem och liknande funktioner.
RTK-nätverken utvidgar användningen av RTK till ett större område som innehåller ett nätverk av referensstationer. Driftsäkerhet och noggrannhet beror på tätheten och kapaciteten hos nätverket av referensstationer.