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Ultimas tendencias en GNSS: PPP-RTK

Introducción

En esta ocasión estaremos hablando de las ultimas tendencias en GNSS: PPP-RTK (Posicionamiento Puntual Preciso) en RTK. Con el paso del tiempo, la precisión de los equipos geodésicos ha ido en aumento a través de mejoras en ellos y en las metodologías usadas, abriéndose así un campo con mayores aplicaciones. Asimismo no están libre de error, es por ello que tecnologías como RTK, PPP y la más actual, aún en desarrollo: hibridación PPP-RTK. Buscan reducir estos errores para obtener una posición más precisa.

El híbrido PPP-RTK reúne las ventajas y reduce las desventajas que tiene cada tecnología, haciéndolo ver prometedor para el mercado

¿Te imaginas tener una precisión de centímetros en tu celular?

Definiciones de RTK y por PPP

Entendemos RTK como posicionamiento en tiempo real, es un método de alta precisión (puede llegar hasta 1cm) en el que se usa una estación Base de coordenadas conocidas y una estación Móvil cuya posición se está determinando en ese instante.

Estas dos se comunican a través de radiofrecuencia y si no hay obstáculos entre ellas, pueden tener de 15 Km de separación, mientras que con protocolos de Internet se puede llegar hasta 100 Km.

Asi mismo PPP-RTK o Posicionamiento Puntual Preciso se ha tornado muy atractiva, y es una de las ultimas tendencias en GNSS puesto que solo se requiere de una estación y se vale de correcciones de órbita (efemérides), correcciones de reloj, etc. Que se pueden adquirir fácilmente en Internet o a través de servidores en línea que nos brindan la posición resultante con precisión decimétrica.

Aun así se debe tener en cuenta el periodo de convergencia que es de 5 a 30 min para que se pueda resolver errores causados por las condiciones atmosféricas, multitrayecto, etc.

¿En qué consisten las aplicaciones RTK-PPP?

Esta técnica coge el modo de corrección de errores atmosféricos de RTK que es instantáneo y el poco tiempo de convergencia que conlleva para tener la posición de un punto, de modo que los usuarios dentro de la red puedan lograr la fijación instantánea.

Por consiguiente PPP además de necesitar un solo receptor satelital, brinda el SSR que es Representación de Espacio de Estado con el cual se transmite un único flujo de datos de corrección a todos los móviles dentro de un área con servicio.

 RTKPPPRTK-PPP
Errores corregidosError de órbita, error de reloj, retardo troposférico, retardo ionosférico.Error de órbita, error de reloj, retardo iono/troposférico.Error de órbita, error de reloj, retardo iono/troposférico.
Exactitudcmdm< dm
Tiempo de convergencia<5s5-30 min<5s – 1 min
Área de ServicioLocal y RegionalGlobalGlobal

Actualmente, esta tecnología está siendo estudiada para el mercado europeo, puesto que cuenta con redes de estaciones de rastreo continuo (CORS) bien desarrolladas, además de la nueva tecnología NetworkRTK, el cual permite que un móvil pueda conectarse a la estación más cercana automáticamente, ya que hay muchas, conforme vaya desplazándose, mejorando así su área de cobertura.

TécnicaBeneficiosInconvenientes
PPPNo tiene requisitos de infraestructura terrestre local Global.Tiempo de convergencia prolongada. Menor precisión
RTKAlta precisión (2 cm) Tiempos de convergencia casi instantáneos.Altamente dependiente del terreno local. Infraestructura Transmisiones de corto alcance
PPP- RTK  Tiempos de convergencia casi instantáneos.   Alta precisión.  Dependencia de la infraestructura terrestre local.

Entonces al hibridar  PPP y RTK (cuyas estrategias individuales ya han sido bien probadas) sacando lo mejor de ellas. PPP-RTK proporciona un posicionamiento global, casi instantáneo y de alta precisión para un número ilimitado de usuarios, esto hace que se adapte bien a las aplicaciones del mercado masivo.

Ultimas tendencias GNSS: Aplicaciones futuras de PPP-RTK

Mapas 3D

Esta tecnología también puede usarse para la generación de un mapa digital 3D de alta precisión que va de 10 a 30 cm lo cual serviría para diferentes aplicaciones, como simulaciones para planificación de prevención de desastres, planificación del tráfico vehicular, para el uso de vehículos autónomos que requieren de mejor precisión, etc.

Teléfonos Inteligentes

En cuanto a los teléfonos inteligentes, aplicar esta nueva metodología no se considera muy necesaria. Es por ello que expertos no pudieron identificar aplicaciones en las que una precisión a nivel de centímetros en los teléfonos sea un factor clave, además de estar limitada por las interferencias de radiofrecuencia del medio que lo rodea.

No obstante, esto no quiere decir que no se pueda aplicar, si bien la precisión es deseable por los usuarios, se debe mejorar y trabajar en el tiempo de convergencia para obtener la posición rápida y precisa, lo que implica a su vez mejorar la baja calidad de las antenas, que impiden lograr un posicionamiento de alta precisión.

Automotriz

Para los vehículos autónomos, esta metodología probablemente se utilizará para obtener una ubicación aproximada ya que la principal tecnología aquí es el LIDAR, el cual mejorará la precisión. Trabajarán en conjunto con todos los sensores que tienen, para que estos vehículos logren obtener posiciones exactas continuamente.

Robotica

En este campo su rápido crecimiento implica un mayor desarrollo en la capacidad de los robots para acceder a entornos más complejos, es por ello que cuenta con sensores locales como LIDAR que son fundamentales para comprender el entorno inmediato del robot, pero se hace necesario el uso de tecnología GNSS para la navegación en entornos abiertos.

Deporte

Del mismo modo esta nueva metodología también será de gran provecho para usuarios que quieran tener un historial exacto de su rendimiento deportivo, por ejemplo, atletas, ciclistas de larga distancia, etc. Los cuales ciertamente miden su mejoría en cuanto a las distancias que recorren, para ello necesitan buena precisión y cobertura en sus dispositivos, esta necesidad puede ser satisfecha con PPP-RTK.

¿Cómo se lleva a cabo un levantamiento con un Drone RTK/PPK? Entérate aquí.

Servicios y empresas que ofrecen la tecnología PPP-RTK

Asi mismo, algunas autoridades regionales y empresas comerciales han desarrollado sus propios servicios de aumento de señal y han comenzado a ofrecer servicios de PPP-RTK, tales como:

  • – El Servicio de precisión de nivel centimétrico del sistema de satélites cuasi-cenit japonés (QZSSCLAS), operativo desde 2018.
  • – La Oficina del Estado de Baviera para Estudios y Geoinformación, en Alemania realiza operaciones de prueba.
  • – Trimble CentrePoint RTX, proporciona PPP-RTK a regiones específicas que cuentan con estaciones de rastreo continuo (CORS) bien establecidas, obteniendo una precisión total casi instantáneamente.
  • – Teria-Exagone, está disponible a través de Internet. Esta nueva tecnología mejora la precisión del geoposicionamiento satelital enviando las correcciones por medio de satélites geoestacionarios.
  • – Fugro Marinestar G4, utiliza el enfoque de retardo de fase no calibrado para lo cual hace uso de una red densa de estaciones de referencia, estimando así, las correcciones que se transmiten a través de enlaces de satélite a los usuarios.
  • – Geo ++ con su servicio SSRPOS, que hace uso de PPP-RTK, proporciona al usuario una interfaz web para procesar la data RINEX y obtener la posición procesada en base a los datos de la red de estaciones de rastreo continuo (CORS) y el receptor del usuario. Además está en desarrollo un plan de implementar RTK en los teléfonos inteligentes.

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