För att roboten ska kunna måla noggrant är det nödvändigt att den känner till sin exakta position hela tiden. Roboten gör detta genom att använda ett antal sammankopplade teknologier inom geopositionering.
Kort sagt, noggrannheten med vilken GNSS-mottagaren kan bestämma sin position beror på antalet satelliter den kan ta emot signaler från - ju fler desto bättre. Genom att använda signalerna från flera satelliter utför mottagaren en process som kallas triangulering. Den beräknar avståndet till varje satellit baserat på hur lång tid det tog för signalerna att komma fram, och kombinerar sedan avståndsinformationen från alla satelliter för att beräkna sin exakta position i tredimensionellt utrymme (latitud, longitud och altitud).
Störningar i atmosfären gör dock GNSS-signalen mindre exakt. Detta mildras genom att kontinuerligt jämföra de mottagna signalerna med korrigeringsdata som tas emot över internet från så kallade NTRIP-casters.
För en grundläggande introduktion till de centrala teknologierna, se nedan.
Bild: RTK är en specifik form av realtidsdifferentiell GNSS som ger mycket hög noggrannhet. NTRIP är ett protokoll som används för att överföra korrigeringsdata, och det kan användas tillsammans med RTK för att underlätta täckning över stora områden och leverans av realtidskorrigeringar över internet.
Vad är GNSS?
Satellitnavigering, eller Satnav, är ett system som använder satelliter för att tillhandahålla autonom geopositionering. Ett satellitnavigeringssystem med global täckning kallas ett Global Navigation Satellite System (GNSS).
GNSS avser en konstellation av satelliter som tillhandahåller signaler från rymden som överför positions- och tidsdata till GNSS-mottagare. Mottagarna använder sedan dessa data för att bestämma sin plats.
Från och med 2023 är fyra globala system i drift:
- US Global Positioning System (GPS)
- Rysslands Global Navigation Satellite System (GLONASS)
- Kinas BeiDou Navigation Satellite System (BeiDou är kinesiska för stjärnbilden Stora Björn)
- Europeiska unionens Galileo (uppkallad efter Galileo Galilei)
I vardagligt språk används ofta akronymen GPS när man talar om satellitnavigering, eftersom GPS är det äldsta och mest kända av de fyra GNSS-systemen. Men nästan alla moderna GNSS-mottagare använder alla fyra GNSS-systemen.
Vad är DGPS?
Differential Global Positioning System (DGPS) är en teknik som används för att förbättra noggrannheten i GNSS (Global Navigation Satellite System)-mätningar. Det är särskilt viktigt i applikationer där mycket hög noggrannhet krävs, såsom att måla dina sportplaner.
DGPS innebär att man sätter upp en referensstation med en känd, noggrant uppmätt plats. Denna station beräknar felen i GNSS-signaler och genererar korrigeringsdata. Dessa data sänds sedan till närliggande mobila GNSS-mottagare, som sedan tillämpar korrigeringarna på sina egna mätningar.
Korrigeringsdata i DGPS sänds vanligtvis över radiosignaler direkt från referensstationen till de mobila mottagarna.
Vad är RTK (Real-Time Kinematic)?
RTK är en mer avancerad form av DGPS som ger ännu högre noggrannhet i realtid. RTK använder också en referensstation, men den jämför kontinuerligt sin egen position med den kända positionen. Den beräknar korrigeringsdata i realtid och skickar dem till den mobila mottagaren, vilket möjliggör noggrannhet på centimeternivå.
RTK-nätverk av fasta referensstationer utökar användningen av RTK till ett större område som innehåller ett nätverk av referensstationer. Operativ tillförlitlighet och noggrannhet beror på tätheten och kapaciteten hos referensstationsnätverket.
RTK kan uppnå noggrannhet på centimeternivå, vilket gör det lämpligt för mycket precisa applikationer som att måla sportplaner. RTK-korrektionsdata överförs vanligtvis med hjälp av Ntrip.
Vad är NTRIP?
Ntrip (Networked Transport of RTCM via Internet Protocol) är ett protokoll som används för att överföra korrektiondata, som används tillsammans med både DGPS och RTK för att underlätta täckning över stora områden och leverans av realtidskorrektioner över internet. NTRIP kan stödja olika nivåer av noggrannhet, beroende på den specifika implementeringen, men det kan ge noggrannhet på centimeternivå när det används tillsammans med RTK.
NTRIP förlitar sig på ett nätverk av referensstationer och en centraliserad server (NTRIP Caster). Referensstationerna skickar korrektiondata till castern, som sedan distribuerar den till mobila GNSS-mottagare via internet.