For at robotten kan male præcist, er det nødvendigt, at den altid kender sin nøjagtige position. Robotten gør dette ved at anvende en række sammenkoblede teknologier inden for geolokalisering.
Kort sagt, nøjagtigheden, hvormed GNSS-modtageren kan bestemme sin position, afhænger af antallet af satellitter, den kan modtage signaler fra - jo flere, jo bedre. Ved at bruge signalerne fra flere satellitter udfører modtageren en proces kaldet triangulering. Den beregner afstanden til hver satellit baseret på, hvor lang tid det tog for signalerne at ankomme, og kombinerer derefter afstandsinformationen fra alle satellitterne for at beregne sin nøjagtige position i tredimensionelt rum (breddegrad, længdegrad og højde).
Forstyrrelser i atmosfæren gør dog GNSS-signalet mindre præcist. Dette afhjælpes ved løbende at sammenligne de modtagne signaler med korrektionsdata, der modtages over internettet fra såkaldte NTRIP-castere.
For en grundlæggende introduktion til de centrale teknologier, se nedenfor.
Billede: RTK er en specifik form for realtidsdifferentiel GNSS, der giver meget høje niveauer af nøjagtighed. NTRIP er en protokol, der bruges til at overføre korrektiondata, og den kan bruges sammen med RTK for at muliggøre dækning over store områder og levering af korrektioner i realtid via internettet.
Hvad er GNSS?
Satellitnavigation, eller Satnav, er et system, der bruger satellitter til at levere autonom geolokalisering. Et satellitnavigationssystem med global dækning kaldes et Global Navigation Satellite System (GNSS).
GNSS refererer til en konstellation af satellitter, der leverer signaler fra rummet, som transmitterer positions- og tidsdata til GNSS-modtagere. Modtagerne bruger derefter disse data til at bestemme deres placering.
Fra 2023 er fire globale systemer i drift:
- Det amerikanske Global Positioning System (GPS)
- Ruslands Global Navigation Satellite System (GLONASS)
- Kinas BeiDou Navigation Satellite System (BeiDou er kinesisk for konstellationen Store Bjørn)
- Den Europæiske Unions Galileo (opkaldt efter Galileo Galilei)
I daglig tale bruges forkortelsen GPS ofte, når man taler om satellitnavigation, da GPS er det ældste og mest kendte af de fire GNSS-systemer. Dog bruger næsten alle moderne GNSS-modtagere alle fire GNSS-systemer.
Hvad er DGPS?
Differential Global Positioning System (DGPS) er en teknik, der bruges til at forbedre nøjagtigheden af GNSS-målinger (Global Navigation Satellite System). Det er især vigtigt i applikationer, hvor der kræves meget høje niveauer af nøjagtighed, såsom maling af sportsbaner.
DGPS involverer opsætning af en referencestation med en kendt, præcist opmålt placering. Denne station beregner fejlene i GNSS-signaler og genererer korrektiondata. Disse data sendes derefter til nærliggende mobile GNSS-modtagere, som derefter anvender korrektionerne på deres egne målinger.
Korrektiondata i DGPS udsendes typisk via radiosignaler direkte fra referencestationen til de mobile modtagere.
Hvad er RTK (Real-Time Kinematic)?
RTK er en mere avanceret form for DGPS, der giver endnu højere niveauer af nøjagtighed i realtid. RTK bruger også en referencestation, men den sammenligner kontinuerligt sin egen position med den kendte position. Den beregner korrektiondata i realtid og sender dem til den mobile modtager, hvilket muliggør nøjagtighed på centimeterniveau.
RTK-netværk af faste referencestationer udvider brugen af RTK til et større område, der indeholder et netværk af referencestationer. Driftsikkerhed og nøjagtighed afhænger af tætheden og kapaciteten af referencestationsnetværket.
RTK kan opnå nøjagtighed på centimeterniveau, hvilket gør det velegnet til meget præcise anvendelser såsom at male sportsbaner. RTK-korrektionsdata overføres typisk ved hjælp af Ntrip.
Hvad er NTRIP?
Ntrip (Networked Transport of RTCM via Internet Protocol) er en protokol, der bruges til at overføre korrektionsdata, der anvendes sammen med både DGPS og RTK for at muliggøre dækning over store områder og levering af korrektioner i realtid via internettet. NTRIP kan understøtte forskellige niveauer af nøjagtighed, afhængigt af den specifikke implementering, men det er i stand til at levere nøjagtighed på centimeterniveau, når det bruges sammen med RTK.
NTRIP er afhængig af et netværk af referencestationer og en centraliseret server (NTRIP Caster). Referencestationerne sender korrektionsdata til casteren, som derefter distribuerer dem til mobile GNSS-modtagere via internettet.