La tecnología del Sistema Mundial de Navegación por Satélite (GNSS) ha revolucionado el posicionamiento y la navegación, transformando los cálculos manuales en datos disponibles al instante. Con la creciente demanda de mayor precisión en sectores como los Sistemas de Información Geográfica (SIG), la construcción y la agricultura, se han desarrollado varios métodos de corrección para mejorar la precisión del GNSS. Este artículo explora las principales técnicas de corrección, sus características y aplicaciones para ayudarle a tomar una decisión informada para sus requisitos específicos.
La evolución de la tecnología GNSS RTK
La evolución de la tecnología cinemática en tiempo real (RTK) de GNSS comenzó a finales de los 80 y principios de los 90 con la exploración del uso de mediciones de fase portadora para el posicionamiento de alta precisión. El primer gran hito fue el desarrollo de receptores de doble frecuencia, que permitían una corrección de errores más precisa al mitigar los retrasos ionosféricos. A mediados de los noventa, la llegada de los sistemas comerciales RTK supuso un gran avance, ya que proporcionaban una precisión centimétrica y permitieron su adopción generalizada.
En la década de 2000, las mejoras en las tecnologías de la comunicación, como la integración de las redes celulares y las correcciones basadas en Internet, aumentaron considerablemente la fiabilidad y utilidad de los sistemas RTK. El establecimiento de redes de Estaciones de Referencia de Funcionamiento Continuo (CORS) proporcionó una sólida infraestructura para las correcciones en tiempo real, ampliando aún más el alcance y la precisión de la tecnología RTK.
En los últimos años, los avances en las constelaciones GNSS, incluida la incorporación de nuevos satélites de sistemas como Galileo y BeiDou, han aumentado la disponibilidad y redundancia de las señales de los satélites, mejorando la precisión y fiabilidad de RTK. Los sistemas RTK más recientes incorporan ahora capacidades multifrecuencia y multiconstelación, lo que los hace más resistentes a las obstrucciones de la señal y a las condiciones atmosféricas.
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¿En qué se diferencia RTK de las técnicas de posicionamiento GNSS estándar?
El posicionamiento cinemático en tiempo real (RTK) difiere de las técnicas de posicionamiento GNSS estándar principalmente en términos de precisión y del método utilizado para alcanzar dicha precisión. Se basa en mediciones de fase de código.
Por el contrario, el posicionamiento RTK alcanza una precisión centimétrica utilizando mediciones de fase portadora, que son mucho más precisas. La diferencia clave es el uso de una estación base y un vehículo explorador. La estación base se sitúa en una ubicación fija conocida, recibe continuamente señales GNSS y calcula los errores causados por las condiciones atmosféricas, las órbitas de los satélites y las discrepancias de reloj. Estas correcciones de errores se transmiten en tiempo real al rover, el receptor GNSS móvil, que utiliza los datos de corrección para ajustar sus propias mediciones GNSS, anulando eficazmente los errores.
RTK también utiliza receptores de doble frecuencia o multifrecuencia, que pueden mitigar los retrasos ionosféricos de forma más eficaz que los receptores de frecuencia única utilizados habitualmente en GNSS estándar. Esta capacidad de doble frecuencia, combinada con la corrección de errores en tiempo real desde la estación base, permite a RTK proporcionar una mayor precisión.
Exploración de los métodos GNSS RTK: De la base única a las soluciones de red
Echemos un vistazo más de cerca a los diferentes métodos RTK GNSS y sus características, aplicaciones y ventajas únicas. Comprender estos métodos le ayudará a elegir la mejor solución para sus necesidades geoespaciales específicas.
RTK de base única (cinemática en tiempo real)
La estación base única GNSS RTK es un método de corrección ampliamente utilizado que implica el uso de una estación base in situ para proporcionar correcciones en tiempo real. Las estaciones base como la CHCNAV iBase son compactas, lo que facilita su despliegue en distintos lugares. Su portabilidad es especialmente beneficiosa para los topógrafos que necesitan desplazarse con frecuencia entre diferentes lugares de trabajo, garantizando un posicionamiento de alta precisión dondequiera que operen.
CHCNAV iBase, estación base GNSS integrada
Para los usuarios con áreas de operación fijas, los receptores y antenas de alto rendimiento como el receptor P5U y la antena C220GR2 de CHCNAV pueden proporcionar una mayor precisión, estabilidad y cobertura.
Escenarios de aplicación
- Posicionamiento en obras de construcción
- Topografía y cartografía de precisión
- Agricultura de precisión (para campos más pequeños)
Ventajas
- Precisión centimétrica a milimétrica
- Despliegue flexible en función de las necesidades
- Inversión única
- Adecuado para casi cualquier zona
Desventajas
- Requiere conocimientos técnicos
- Limitado por la longitud de la línea de base
- Necesita un punto de referencia conocido
Red GNSS RTK
La red RTK mejora la RTK tradicional mediante el uso de múltiples estaciones base permanentes para cubrir áreas extensas. Las estaciones base cargan continuamente los datos de corrección GNSS en un servidor central, que a su vez proporciona información de corrección precisa a los usuarios en función de su ubicación en tiempo real. Este enfoque en red ofrece una accesibilidad y fiabilidad superiores, por lo que resulta ideal para usuarios como agricultores que emplean tractores autodireccionables, profesionales de la construcción y topógrafos que pueden no tener amplios conocimientos de GNSS.
La cobertura de área amplia garantiza que los usuarios puedan mantener una conectividad ininterrumpida a largas distancias sin necesidad de reajustarse y volver a conectarse a nuevas estaciones base. Elimina las limitaciones del RTK de base única, en el que la precisión disminuye al aumentar la distancia desde la estación base.
Una estación de referencia con antena CHCNAV C220GR2 (Crédito de la imagen: RG-Solution)
Escenarios de aplicación
- Agricultura de precisión en grandes explotaciones
- Vehículos autónomos en zonas urbanas
- Proyectos de construcción a gran escala
Ventajas
- Gran accesibilidad
- Amplia cobertura
- Precisión constante en grandes regiones
Desventajas
- El rendimiento se ve afectado por la densidad de estaciones base
- Requiere una buena cobertura de red celular
- Costes de suscripción continuos
PPP (Posicionamiento Puntual Preciso) y PPP-RTK
El Posicionamiento Puntual Preciso (PPP) es una técnica de corrección muy precisa que utiliza satélites y un único receptor para lograr un posicionamiento exacto. Se basa en una red mundial de estaciones base que calcula correcciones locales que se transmiten vía satélite para cubrir grandes áreas sin necesidad de redes celulares. Los servicios gratuitos de APP, como HAS de Galileo y APP B2b de BeiDou, proporcionan una precisión decimétrica, mientras que los servicios comerciales ofrecen una precisión aún mayor, que a menudo alcanza valores inferiores al decímetro.
PPP-RTK combina técnicas PPP y cinemáticas en tiempo real (RTK) para ofrecer una precisión centimétrica. Las correcciones PPP-RTK están disponibles mediante transmisión por satélite en banda L utilizando señales GNSS y correcciones adicionales desde satélites geoestacionarios, para lo que se requieren receptores GNSS compatibles y una suscripción. Además, las correcciones PPP-RTK pueden enviarse a través de redes celulares, lo que aumenta la disponibilidad, especialmente en zonas con una fuerte cobertura celular.
Un tractor John Deere con sistema de autodirección CHCNAV NX510SE
Escenarios de aplicación
- Navegación marítima
- Topografía en áreas remotas
- Agricultura de precisión en zonas con escasa cobertura celular
Ventajas
- Cobertura en zonas remotas y océanos
- Adaptable a condiciones de red variables
- Disponibilidad mundial
Desventajas
- Cuotas de suscripción caras para servicios de alta precisión
- La precisión decimétrica puede no ser suficiente para algunas aplicaciones.
- Mayor tiempo de convergencia en comparación con RTK
PPK (cinemática de posprocesamiento)
El post-procesamiento cinemático (PPK) es un método de corrección en tiempo no real utilizado para mejorar la precisión de los datos GNSS. Durante las operaciones de campo, el rover registra los datos de la señal GNSS mientras una estación base registra simultáneamente sus propios datos. Una vez finalizado el trabajo de campo, los datos registrados se corrigen utilizando software de postprocesamiento como el CGO de CHCNAV.
El PPK es especialmente eficaz para aplicaciones como la cartografía aérea con drones. Ofrece correcciones fiables en terrenos difíciles, como regiones montañosas y zonas sobre el agua, donde mantener una transmisión continua de datos de correcciones RTK puede resultar difícil.
CHCNAV BB4 Drone y AA15 LiDAR aerotransportado
Escenarios de aplicación
- Topografía y cartografía aérea con drones
- Cartografía en zonas con escasa conectividad por radio o móvil
- Topografía de alta precisión en entornos difíciles
Ventajas
- Alta precisión, a veces superior a 1 cm
- Permite líneas de base más largas
- Fiable en terrenos complejos
Desventajas
- Requiere conocimientos especializados
- No hay correcciones en tiempo real
- Requiere tiempo de postprocesado y software
Selección del método de corrección GNSS óptimo para sus necesidades
Cada método de corrección GNSS tiene sus puntos fuertes y sus limitaciones. La mejor elección depende de su aplicación específica, experiencia técnica y entorno operativo. La cinemática en tiempo real (RTK) ofrece correcciones en tiempo real, ideales para aplicaciones que requieren una precisión inmediata, como la construcción y la topografía. Por el contrario, la cinemática de posprocesamiento (PPK) proporciona una gran precisión en terrenos difíciles en los que es difícil mantener un enlace de datos continuo, por lo que resulta adecuada para la cartografía aérea. El Posicionamiento Puntual Preciso (PPP y PPP-RTK) proporciona una cobertura de área amplia sin necesidad de una estación base local, lo que resulta beneficioso para operaciones globales o remotas.
No existe una solución única. Las distintas opciones responden a diferentes necesidades y situaciones. Comprender las ventajas y limitaciones propias de cada método le ayudará a seleccionar la técnica de corrección GNSS más adecuada para su proyecto.
CHCNAV está preparado para ayudarle con la última tecnología GNSS y la capacidad de ayudarle a navegar por las complejidades del posicionamiento preciso. Tanto si se dedica a la topografía, la agricultura, la construcción o cualquier otro campo que requiera GNSS de alta precisión, CHCNAV tiene las soluciones para satisfacer sus necesidades e impulsar su éxito.
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Acerca de CHC Navigation
CHC Navigation (CHCNAV) desarrolla soluciones avanzadas de cartografía, navegación y posicionamiento diseñadas para aumentar la productividad y la eficacia. Al servicio de sectores como el geoespacial, la agricultura, la construcción y la autonomía, CHCNAV ofrece tecnologías innovadoras que capacitan a los profesionales e impulsan el avance de la industria. Con una presencia mundial que abarca más de 130 países y un equipo de más de 1.900 profesionales, CHC Navigation es reconocida como líder en la industria geoespacial y más allá.Para más información sobre CHC Navigation [Huace:300627.SZ], visite: www.chcnav.com.
