Para que el robot pinte con precisión, es necesario que conozca su posición exacta en todo momento. El robot hace esto utilizando una serie de tecnologías interconectadas en el campo de la geoposicionamiento.
En resumen, la precisión con la que el receptor GNSS puede determinar su posición depende del número de satélites de los que puede recibir señales: cuantos más, mejor. Utilizando las señales de múltiples satélites, el receptor realiza un proceso llamado triangulación. Calcula la distancia a cada satélite en función del tiempo que tardaron en llegar las señales, y luego combina la información de distancia de todos los satélites para calcular su posición exacta en el espacio tridimensional (latitud, longitud y altitud).
Sin embargo, las perturbaciones en la atmósfera hacen que la señal GNSS sea menos precisa. Esto se mitiga comparando continuamente las señales recibidas con los datos de corrección recibidos a través de internet de los llamados emisores NTRIP.
Para una introducción básica a las tecnologías centrales, vea a continuación.
Imagen: RTK es una forma específica de GNSS diferencial en tiempo real que proporciona niveles muy altos de precisión. NTRIP es un protocolo utilizado para transmitir datos de corrección, y puede usarse junto con RTK para facilitar la cobertura de áreas amplias y la entrega de correcciones en tiempo real a través de internet.
¿Qué es GNSS?
La navegación por satélite, o Satnav, es un sistema que utiliza satélites para proporcionar geoposicionamiento autónomo. Un sistema de navegación por satélite con cobertura global se denomina Sistema Global de Navegación por Satélite (GNSS).
GNSS se refiere a una constelación de satélites que proporcionan señales desde el espacio que transmiten datos de posicionamiento y tiempo a los receptores GNSS. Los receptores luego usan estos datos para determinar su ubicación.
A partir de 2023, cuatro sistemas globales están operativos:
- El Sistema de Posicionamiento Global de EE. UU. (GPS)
- El Sistema Global de Navegación por Satélite de Rusia (GLONASS)
- El Sistema de Navegación por Satélite BeiDou de China (BeiDou es chino para la constelación Osa Mayor)
- El Galileo de la Unión Europea (nombrado en honor a Galileo Galilei)
En el lenguaje cotidiano, el acrónimo GPS se usa a menudo cuando se habla de navegación por satélite, ya que GPS es el más antiguo y conocido de los cuatro sistemas GNSS. Sin embargo, casi todos los receptores GNSS modernos utilizan los cuatro sistemas GNSS.
¿Qué es DGPS?
El Sistema de Posicionamiento Global Diferencial (DGPS) es una técnica utilizada para mejorar la precisión de las mediciones GNSS (Sistema Global de Navegación por Satélite). Es especialmente importante en aplicaciones donde se requieren niveles muy altos de precisión, como pintar tus campos deportivos.
El DGPS implica la configuración de una estación de referencia con una ubicación conocida y precisamente medida. Esta estación calcula los errores en las señales GNSS y genera datos de corrección. Estos datos se transmiten a los receptores GNSS móviles cercanos, que luego aplican las correcciones a sus propias mediciones.
Los datos de corrección en DGPS se transmiten típicamente a través de señales de radio directamente desde la estación de referencia a los receptores móviles.
¿Qué es RTK (Cinemática en Tiempo Real)?
RTK es una forma más avanzada de DGPS que proporciona niveles aún más altos de precisión en tiempo real. RTK también utiliza una estación de referencia, pero compara continuamente su propia posición con la posición conocida. Calcula los datos de corrección en tiempo real y los envía al receptor móvil, permitiendo una precisión a nivel de centímetros.
Las redes RTK de estaciones de referencia fijas extienden el uso de RTK a un área más grande que contiene una red de estaciones de referencia. La fiabilidad operativa y la precisión dependen de la densidad y las capacidades de la red de estaciones de referencia.
RTK puede lograr una precisión a nivel de centímetros, lo que lo hace adecuado para aplicaciones muy precisas como pintar campos deportivos. Los datos de corrección RTK se transmiten típicamente usando Ntrip.
¿Qué es NTRIP?
Ntrip (Transporte en Red de RTCM a través del Protocolo de Internet) es un protocolo utilizado para transmitir datos de corrección, utilizado junto con DGPS y RTK para facilitar la cobertura de áreas amplias y la entrega de correcciones en tiempo real a través de internet. NTRIP puede soportar varios niveles de precisión, dependiendo de la implementación específica, pero es capaz de proporcionar precisión a nivel de centímetros cuando se usa junto con RTK.
NTRIP se basa en una red de estaciones de referencia y un servidor centralizado (NTRIP Caster). Las estaciones de referencia envían datos de corrección al caster, que luego los distribuye a receptores GNSS móviles a través de internet.