RTK - Topografia

UEFS – UNIVERSIDADE ESTADUAL DE FEIRA DE SANTANA

DISCIPLINA: TEC147 – TOPOGRAFIA

PROFESSORA: ROSÂNGELA LEAL SANTOS

GRUPO: ADNA OLIVEIRA / DIOGO LIMA / MICHEL CAZUMBÁ / PAULO HENRIQUE / RODRIGO SELIS

TEMA: RTK

1. Conceito e Funcionamento

Bastante difundida mundialmente, a sigla RTK ainda é pouco conhecida no Brasil. O posicionamento por esta técnica vem sendo aos poucos incorporado nas atividades que envolvem levantamentos cadastrais e hidrográficos, mineração, monitoramento de veículos, controle preciso de maquinário, entre outras aplicações.

RTK ou posicionamento cinemático em tempo real é uma técnica de navegação utilizada para melhorar a precisão dos dados de posição provenientes de sistemas de posicionamento baseados em satélites, sendo utilizáveis em conjunto com o GPS, GLONASS e Galileo. Ele utiliza medições da fase da onda portadora do sinal, em vez de o conteúdo da informação do sinal, e depende de uma única estação de referência para proporcionar correções em tempo real, proporcionando-se a precisão de centímetros. Com referência ao GPS, em particular, o sistema é geralmente referido como Aperfeiçoamento Transportador de fase, ou CPGPS.

A técnica de posicionamento RTK é baseada na solução da portadora dos sinais transmitidos pelos sistemas globais de navegação por satélites GPS, Glonass e Galileo, este último ainda em fase de implantação. Uma estação de referência provê correções instantâneas para estações móveis, o que faz com que a precisão obtida chegue ao nível centimétrico, como já dito.

A estação base retransmite a fase da portadora que ela mediu, e as unidades móveis comparam suas próprias medidas da fase com a recebida da estação de referência. Isto permite que as estações móveis calculem suas posições relativas com precisão milimétrica, ao mesmo tempo em que suas posições relativas absolutas são relacionadas com as coordenadas da estação base.

Esta técnica exige a disponibilidade de pelo menos uma estação de referência, com as coordenadas conhecidas e dotada de um receptor GNSS e um rádio-modem transmissor. A estação gera e transmite as correções diferenciais para as estações móveis, que usam os dados para determinar precisamente suas posições.

O emprego das correções diferenciais faz com que a influência dos erros devidos à distância entre a estação base e a móvel seja minimizada. Esses erros devem-se ao relógio do satélite, à propagação do sinal na atmosfera e a possíveis eventos celestiais.

No caso de uso de rádio-modem, a técnica RTK se restringe a linhas de base curtas (até 10 km), devido ao alcance limitado do UHF, e também porque a determinação da posição por esta técnica emprega apenas a solução da portadora L1, ainda que a portadora L2 esteja presente para a resolução das ambiguidades.

2. Uma breve comparação com outros métodos

Como já citado antes o sistema RTK é aquele que provê um posicionamento em tempo real em um mecanismo bem especifico, existem outros sistemas mais ou menos rápidos e precisos como sistema DGPS, estático, rápido estático, cinemático, pseudocinematico e Stop And Go (para- avança) .

O sistema DGPS pode ser dividido em dois DGPS em tempo real quando as correções do código são transmitidas do receptor para o rover normalmente através de via radio ou DGPS em pós-processamento onde as medições da base e do rover são armazenadas e posteriormente transferidas para um computador para se efetuar os cálculos esse método é considerado menos preciso que o RTK já o estático é o método onde os receptores permanecem fixo por no mínimo uma hora são bem precisos e usado na medição de bases longas, o rápido estático como o nome já diz a base tem de permanecer fixa por um tempo menor que o estático de 5 a 20 minutos também é preciso, mas só é recomendado a ser usado em medições de no Maximo 20km. O cinemático é indicado para medir vários pontos próximos o receptor não fica em modo estático a todo tempo e o sinal pode ser obstruído por arvores, edifícios e outros sendo necessário a reinicialização. O pseudocinematico muito semelhante ao rápido-estatico esse método consiste em obter a medição através de um estacionamento de um segundo em cada ponto serve para torna possível a ligação da fase entre as duas sessões é bastante eficaz a nível de tempo e consequentemente a nível econômico. E por ultimo o método ou sistema Stop And Go (para-avança) que consiste em transportar o receptor a todos os pontos que se quer obter uma vez que o requisito básico desse método é que o as ambiguidades sejam determinadas antes de se iniciar o posicionamento, o receptor deve ser transportado cuidadosamente por forma a não obstruir o sinal.

3. Sistemas de satélites

Atualmente existem dois sistemas de satélites de navegação que usam ondas de rádio para posicionamento: o americano GPS e o russo Glonass. Ambos foram projetados durante a Guerra Fria, com propósitos militares.

Nos moldes em que foi projetado, o Galileo oferecerá precisão superior aos dois sistemas, graças à estrutura da constelação de satélites, ao sistema de transmissão terrestre e às mensagens com informações sobre a qualidade dos dados.

No projeto do Galileo estão previstos 30 satélites a 23 mil quilômetros de altitude, formando três planos inclinados 56° com o Equador. Cada plano conterá dez satélites espalhados regularmente, que levarão 14 horas para completar uma órbita.

Em terra estão previstos dois centros de controle, ambos na Europa, que executarão a sincronização dos relógios atômicos dos satélites e o processamento dos dados.

A China também faz parte do projeto, mas está trabalhando paralelamente na implementação do seu próprio sistema global de navegação por satélites, que se chamará Beidou ou Compass. O sistema Compass terá até 35 satélites, cinco geoestacionários e o restante de órbita média, e deverá estar em funcionamento na região asiática a partir de 2008. O sistema oferecerá dois tipos de serviço: o primeiro será aberto e poderá indicar a posição de um corpo com uma margem de erro de 10 metros. O segundo, autorizado para determinados clientes, oferecerá serviços mais precisos e com mais detalhes sobre a segurança dos dados.

Os sistemas GNSS deverão ser interoperáveis entre si, ou seja, os receptores poderão trabalhar com o que apresentar melhor performance