RTK는 실시간 키네마틱의 약자로 GPS 위치 측정의 정확도를 향상시키는 또 다른 기술이지만, 가장 이해하기 어렵고 구현하기 가장 까다로운 기술 중 하나입니다.
SPS(Standard Positioning Service) 는 GPS 시스템이 달성하는 첫 번째 위치 수정이며 C/A 코드를 사용하여 이를 수행합니다. 차동 보정을 사용할 수 있는 경우 위성 신호의 타이밍 지연을 제거할 수 있으므로 SPS 정확도를 향상시킬 수 있습니다. 약 40cm의 DGPS 위치 정확도를 사용하는 것은 매우 정상입니다. RTK는 DGPS의 다음 단계이며 두 가지 버전이 있습니다. RTK float는 데시미터 수준의 정확도를 달성하고 RTK 고정은 센티미터 수준의 정확도를 달성합니다.
두 버전의 작동 방식을 이해하려면 다음 두 가지를 이해해야 합니다.
- 첫 번째는 RTK가 민간 GPS 수신기를 사용하여 달성 할 수있는 규칙을 구부리고 있다는 것입니다. 그것은 우리를 돕기 위해 시스템에 설계 된 기술이 아닙니다. 대신, 그것은 C /A 코드를 사용 하 여 의도 된 것 보다 더 큰 정확도를 달성 하기 위해 GPS 제조 업체에 의해 파악 된 방법.
- 두 번째로 이해해야 할 점은 그들이 수행하는 C/A 코드 나 탐색 메시지가 아니라 반송파 를 기반으로한다는 것입니다.
RTK는 어떻게 작동하나요?
'SPS란 무엇인가' 페이지에서 SPS가 C/A 코드를 사용하여 계산된 의사 범위 측정을 기반으로 하는 방법에 대해 논의했습니다. 수신기는 시계를 GPS 위성과 동기화한 다음 볼 수 있는 각 위성에 대해 자체 버전의 C/A 코드를 생성하여 이를 수행합니다. 안테나에서 수신되는 C/A 코드와 일치시키기 위해 C/A 코드의 자체 복사본을 7밀리초 지연해야 하는 경우 해당 위성에서 신호의 이동 시간이 7밀리초임을 알고 위성이 얼마나 멀리 떨어져 있는지 알아낼 수 있습니다.
RTK의 궁극적인 목표는 안테나와 위성 사이에 얼마나 많은 캐리어 파도가 있는지 를 확립하는 것입니다. 그 이유는 간단합니다. 각 위성은 1,023비트로 구성된 고유한 C/A 코드를 방송합니다. 코드는 1.023 Mb/s의 속도로 전송되며, 이는 매 마이크로초마다 한 비트가 전송된다는 것을 의미합니다. 1 마이크로초에서 위성의 무선 신호는 약 300미터의 거리를 커버합니다.
C/A 코드가 변조되는 캐리어 웨이브는 1575.42MHz에서 훨씬 더 높은 주파수입니다. 즉, 단일 웨이브커버는 약 19cm입니다. 위성과 안테나 사이에 얼마나 많은 전체 파도가 있는지 알아낼 수 있다면 훨씬 더 정확하게 거리를 계산할 수 있습니다. 사실, 우리가 얼마나 많은 전체 파도가 있는지 알고 부분 파도 (위상 각)를 측정 할 수 있다면, 우리는 매우 정확 할 수 있습니다.
RTK 고정 대 RTK 플로트
RTK 고정 및 RTK 플로트는 시스템 내에서 동시에 실행되는 두 개의 개별(그러나 서로 연관된) 알고리즘으로 간주할 수 있습니다. RTK 고정이 유효한 솔루션인 경우 시스템은 해당 솔루션으로 전환하지만 RTK 플로트 알고리즘은 백그라운드에서 계속 실행됩니다. 이후 RTK 고정이 유효하지 않게 되면 시스템은 캐리어 위상 잠금이 손실되지 않는 한 다시 시작할 필요가 없는 RTK 플로트로 되돌아갑니다.
그렇다면 알고리즘은 어떻게 다를까요? RTK Float는 통계적 방법을 사용하여 가능한 위치(현재 DGPS 정확도 향상)를 식별하는 것을 목표로 합니다. 기지국과 최소 4개의 공통 위성이 필요하며, (평신도) 위성이 회전하는 현재 위치 측정값 주변의 원 안의 점을 찾습니다. RTK Fixed와 달리 Float 알고리즘은 모호성 문제를 해결하려고 시도하지 않으며 현재 위치 추정치 주위에 그려진 원 내에서 가장 가능성이 높은 위치를 식별하려고 합니다. RTK 플로트의 정확도는 약 40cm에서 시작하지만 기껏해야 20cm까지 증가합니다.
반면에 RTK 고정은 모호성 문제를 해결하는 것을 목표로 하며 해결될 때까지는 사용되지 않습니다. 여기에는 5개의 공통 위성이 필요하며, 유효한 솔루션을 찾으면 시스템은 위성과 위성 사이에 n개의 반송파와 부분파가 있다는 것을 알게 됩니다. 이 시스템은 측정값을 19cm 파장의 약 0.6%에 맞출 수 있습니다. 여러 측정값을 내비게이션 솔루션에 결합하면 약 1cm의 정확도를 얻을 수 있습니다.
이제 'GNSS란 무엇인가요?' 시리즈에서 GNSS 시스템이 일반적으로 사용하기 쉽고, 표류하지 않으며, 높은 수준의 정확도를 달성할 수 있는 방법에 대해 설명했습니다. 하지만 세상에는 완벽한 것이 없잖아요, 그렇죠? 그렇다면 단점은 무엇일까요? 정확도를 가장 향상시키는 요소는 무엇이며 GNSS의 한계는 무엇일까요??
GPS 대 RTK GPS
GPS와 RTK GPS의 차이점은 이해하기 쉽습니다. 기존 GPS 시스템은 위성의 데이터만 사용하여 위치를 계산합니다. 그러나 RTK GPS 시스템은 근처 기지국의 추가 정보로 표준 GPS 데이터를 보완합니다.
RTK GPS 시스템을 사용하면 ADAS 테스트, 매핑 및 자율성과 같은 애플리케이션에 필요한 정확도를 센티미터 이내로 향상시킬 수 있습니다.
RTK FAQ
RTK는 얼마나 정확하나요?
수년에 걸쳐 GNSS/INS 기술이 향상됨에 따라 RTK 정확도도 향상되었습니다. 유리한 조건에서 OxTS GNSS 지원 관성 항법 시스템 RT3000 v4는 1cm RTK 정확도를 기대할 수 있으므로 자동차 테스트, 매핑 및 자율 주행 차량 내비게이션과 같은 애플리케이션에 적합합니다. 도심 협곡이나 실내와 같이 GNSS를 사용할 수 없는 경우 추가 센서 기술을 사용하여 위치 드리프트를 제한하고 가능한 한 오랫동안 정확도를 유지할 수 있습니다.
GPS 측정에서 RTK와 PPK의 차이점은 무엇인가요?
겉으로 보기에 RTK와 PPK의 차이점은 매우 간단합니다. 앞서 이 블로그에서 언급했듯이 RTK는 실시간 키네마틱을 의미합니다. 이는 위치 데이터가 수정되는 과정을 의미하며, 이름에서 알 수 있듯이 이 과정은 실시간으로 이루어집니다. PPK, 즉 후처리 키네마틱과 다른 점은 데이터가 보정되기는 하지만 데이터 수집이 완료된 후에 보정이 이루어진다는 점입니다.
PPK가 RTK보다 더 정확할 수 있지만, 자율 주행과 같이 실시간으로 데이터를 수정하는 것이 더 합당한 경우도 있을 수 있습니다.
드론용 RTK란 무엇인가요?
자율적으로 탐색하거나 사용자에게 정확한 즉각적인 위치 업데이트를 제공해야 하는 모든 프로젝트에는 RTK 데이터가 필요합니다. 물체가 자동차든 보트든 드론이든 고려해야 할 가장 중요한 요소는 프로젝트의 요구 사항과 관련이 있습니다. 어떤 수준의 정확도가 필요한지, 그리고 이것이 프로젝트 목표에 어떤 영향을 미칠지 스스로에게 물어보세요. 많은 드론에 RTK 위치 추적 기술이 탑재되어 있지만, 일반적으로 표준 GPS 위치 추적 센서가 장착된 드론보다 가격이 비쌀 수 있습니다. 비용을 절감하는 한 가지 방법은 관련 온보드 센서를 사용하여 자체 페이로드를 구축하는 것입니다. 이 경우 구축하는 데 시간이 걸릴 수 있지만, 사용자가 작업에 필요한 센서 조합을 결정할 때 유연성을 높일 수 있습니다.
OxTS 다음과 같은 GNSS/INS 장치 xRED3000와 같은 디바이스는 드론 통합업체가 쉽게 통합할 수 있도록 OEM 보드 형태로 RTK 위치 정확도를 제공합니다.
회사 브로셔 읽기...
저희는 25년 이상 고정밀 GNSS/INS 솔루션을 개발해 왔습니다.
당사의 솔루션은 전 세계 다양한 산업 분야에서 엔지니어에게 개방형 하늘과 GNSS가 지원되지 않는 환경 모두에서 정확한 위치, 내비게이션 및 타이밍 정보를 제공하는 데 사용되고 있습니다.
OxTS 회사 브로셔를 읽고 RTK 지원 GNSS/INS 하드웨어가 어떻게 도움이 될 수 있는지 알아보세요.
