Mis on RTK ja mis see droonile juurde annab?

Real-Time Kinematics ehk RTK on spetsiifiline tehnoloogia, mille abil suurendatakse satelliidipõhiste positsioneerimissüsteemide nagu GPS, GLONASS, Galileo või BeiDou täpsust. RTK kasutab mõõtmistulemuste reaalajas parandamiseks referentsjaama või siis interpoleeritud virtuaalset jaama. Antud metoodika võimaldab saavutada täpsuse mõne sentimeetri ulatuses ning on seetõttu hindamatu abimees.

RTK kasutamine eeldab järgmiste põhiosade olemasolu:

  • Baasjaam või virtuaalne tugijaam – asetatakse ühele kindlaksmääratud punktile maapinnal, kust siis baasjaama GPS-koordinaat vastandatakse pidevalt drooni asukohaga. Baasjaama saab asendada ka virtuaalse tugijaamaga – Eestis on variantideks näiteks maa-ameti püsijaamade võrgustik ESTPOS või siis Trimble VRS Now. Täpse töö tagamiseks peab RTK-droon olema siis kas baasjaama või virtuaalse tugijaamaga pidevas ühenduses.
  • RTK vastuvõtja – antud moodul võib olla juba drooni riistvarasse intregeeritud (DJI Phantom 4 RTK) või siis moodulina juurdeostetav (DJI Mavic 2 Enterprise Advanced). RTK vastuvõtja suhtleb drooni juhtpuldi ja sateliitidega.
  • Juhtpult – drooni juhtpult võimaldab drooniga opereerida ning kuvada asukohamuutuseid.
  • Satelliit – satelliidiandmed on endiselt iga RTK-süsteemi ja droonilennu olulisim osa. Kui tavaline droon suhtleb sateliidiga lihtsalt otse, siis RTK puhul testitakse drooni ja satelliidi vahelist suhtlust ka tugijaama suhtes – läbi selle saavutataksegi maksimaalne täpsusaste.

RTK eelised otseste sateliitandmete ees

RTK-andmed on palju täpsemad kui otse tulevad satelliidiandmed. Satelliidiandmeid võivad moonutada mitmed erinevad tegurid nagu ilm, kõrged hooned, mäestikud jne. – neid nimetakse troposfäärilisteks moonutusteks. Kui lisada veel ionosfäärilised moonutused ning satelliitide ajavõtusüsteemide erisused, siis näemegi juba, et satelliidiandmete täpsus võib olla vägagi varieeruv. RTK-süsteem aitab need moonutustest tekkinud lüngad täita ja tulemuseks ongi võimalikult reaalsusele vastav andmete kogum.

Suurimad RTK-süsteemi eelised on:

  • Täiustatud täpsus – Ainuüksi see punkt annab juba põhjuse RTK-süsteemi kasutuselevõtuks. RTK süsteem võimaldab palju paremat positsioneerimistäpsust sentimeetrite tasemel.
  • Reaalajas parendid – kui teised sarnased korrigeerimistehnoloogiad nagu PPK (sellest räägime täpsemalt allpool) parandavad kogutud andmed peale lennu teostamist, siis RTK parandused toimuvad automaatselt lennu ajal. See tähendab, et lennu ajal nähtavad andmed on juba täpsed ning usaldusväärsed.
  • Vähem maapealseid kontrollpunkte – kontrollpunktid on konkreetsete teadaolevate koordinaatidega määratud maapealsed punktid, mille abil on võimalik siis hiljem GPS-andmeid uuesti korrigeerida. Punktide paigutamine ja mõõtmine võib olla üsnagi aeganõudev töö. RTK-süsteemi abil piisab tegelikult baasjaama punktist.

Reaalsuses on erinevused RTK-droonide ja tavadroonide puhul isegi jahmatavad. Ühes hiljutises uuringus võrdlesid DJI ja DroneDeploy kahte välimuselt sarnast drooni DJI Phantom 4 RTK ja DJI Phantom 4 Pro – ühel nendest on siis sisseehitatud RTK-moodul ning teine suhtleb otse satelliidiga. Võrdlemiseks lennutati mõlemat drooni umbes 30 korral ja ülesandeks oli katuse inspektsioon. Kasutati muidugi ka maapealseid kontrollpunkte. Tulemused näitasid, et RTK-toega drooni andmetelt sai palju täpsemad mõõdud ja lineaarse mõõtmistäpsuse. Eriti paistsid erinevused välja vertikaaltäpsuses. Kui on huvi konkreetsete testitulemuste vastu, kirjuta meile!

RTK drooni kasutamine PPK’ga

Kuigi RTK tehnoloogia on suur samm edasi satelliidiandmete kasutamises (eriti kui andmeid ei korrigeerita maapealsete kontrollpunktide abil), on sellel siiski ka mõningad piirangud. Näiteks kui droon kaotab keset lendu ühenduse juhtpuldi või satelliidiga, siis kaob ka võimekus reaalajas andmeid edastada. Samuti on mõningates raskemates maastikutingimustes keeruline või lausa võimatu stabiilset andmesidet hoida.

Seetõttu ei ole RTK süsteem ainuke geodeetide ja teiste droonispetsialistide abimees täpsete andmete saavutamiseks – teine abimees on Post Processed Kinematic ehk PPK. Kuigi RTK’st ja PPK’st räägitakse sageli koos, on nad tegelikult üsnagi erinevad.

PPK nõuab põhimõtteliselt samu seadmeid nagu RTK, kuid tema töövoog on täielikult teistmoodi. Erinevalt RTK’st ei nõua PPK töövoog reaalajas parandusi – droonisüsteem talletab lennu ajal kogutud info ning lennujärgsed tulemused liidetakse baasjaama andmetega hiljem arvutis konkreetses PPK tarkvaras. Kuigi PPK puhul kaovad ära reaalajas parandused, nõuab PPK-süsteem vähem infoedastusi ja võimaldab teha täpset tööd halva andmeside või muude takistuste korral.

Kui otsite usaldusväärset RTK-süsteemi, siis tuleb vaadata hetkel DJI droonide poole – olenemata sellest, kas otsustate täielikult RTK’le toetuda või kasutada ka varuvariandina PPK võimalusi.

 

DJI Phantom 4 RTK

Ideaalne “algaja” mõõdistusdroon. Tänu RTK moodulile pakub see droon 1cm + 1ppm horisontaalset positsioneerimistäpsust ning 1.5cm + 1ppm vertikaalset posistioneerimistäpsust. Fotogrammeetriliste mudelite absoluutne täpsus jääb 5cm sisse. Droon salvestab ka satelliidivaatlusandmeid, mida saab kasutada hiljem DJI Cloud PPK Service’s PPK andmete väljastamiseks.

DJI Matrice 300 RTK

Matrice 300 RTK võtab viimast enda täiustatud RTK positsioneerimissüsteemist, täiustatud AI-võimalustest ja kuues suunas taksitusevältimisest. Kui lisada sinna juurde 55-minutiline maksimaalne lennuaeg, kiirvahetatavad akud ning lai töötemperatuurivahemik saamegi drooni, mis on valmis põhimõtteliseks igaks tööks!

DJI Mavic 2 Enterprise Advanced

Sellel kompaktsel ja kokkupandaval droonil on sisseehitatud 48MP tavasensor ja 640x512px termosensor. DJI Mavic 2 Enterprise Advanced’ile on võimalik lisada juurde RTK moodul, mis võimaldab droonil ka võimalikult täpseid andmeid koguda. Kuni 31-minutilise lennuajaga on tegemist väga võimsa hõlpsasti kaasaskantava lahendusega.