PPK – Cinemática de Pós-Processamento
O PPK (Post-Processing Kinematic) é um método de processamento de dados de e GNSS o que permite obter um posicionamento de alta precisão por meio da correção de erros nos dados brutos de posicionamento. O pós-processamento é amplamente utilizado em aplicações que exigem informações geoespaciais precisas, como levantamentos topográficos, mapeamento e operações com UAVs.
ASBG Systems desenvolveu uma solução interna de pós-processamento GNSS para aprimorar o desempenho de seus sistemas de navegação inercial.
O que é o pós-process GNSS ?
O pós-processamento PPK é uma abordagem na qual o sistema processa as medições de dados GNSS brutos registradas em um receptor GNSS após a aquisição de dados. É possível combiná-los com outras fontes de medições GNSS para fornecer a trajetória cinemática mais completa e precisa para o receptor GNSS, mesmo nos ambientes mais desafiadores.
Essas outras fontes podem ser estações base GNSS locais no projeto de aquisição de dados ou próximas a ele, ou estações de referência de operação contínua (CORS) existentes, normalmente oferecidas por agências governamentais e/ou provedores de rede CORS comerciais.
Um software de Pós-processamento Cinemático (PPK) pode utilizar informações de órbita e relógio de satélites GNSS disponíveis gratuitamente para ajudar a melhorar ainda mais a precisão. O PPK permite a determinação precisa da localização de uma estação base GNSS local em um datum de sistema de referência de coordenadas global absoluto, que ele utiliza.
O software PPK também pode suportar transformações complexas entre diferentes sistemas de referência de coordenadas em apoio a projetos de engenharia.
Em outras palavras, ele oferece acesso a correções, melhora a precisão do projeto e pode até mesmo reparar perdas de dados ou erros durante o levantamento ou instalação após a missão.
RTK x PPK
O Real-Time Kinematic (RTK) é uma técnica de posicionamento que transmite correções GNSS em tempo quase real, tipicamente utilizando um fluxo de correção no formato RTCM. No entanto, podem surgir desafios para garantir as correções GNSS, especificamente em relação à integridade, disponibilidade, cobertura e compatibilidade.
O PPK oferece a grande vantagem de otimizar as atividades de processamento de dados durante o pós-processamento, incluindo o processamento direto (forward) e reverso (backward). Em contrapartida, o processamento em tempo real pode sofrer interrupções ou incompatibilidades nas correções e na transmissão, resultando em um posicionamento de menor precisão.
Uma primeira vantagem fundamental do pós-processamento GNSS PPK em relação ao tempo real (RTK) é que o sistema utilizado em campo não precisa contar com um enlace de dados (datalink)/rádio para alimentar o sistema INS/GNSS com as correções RTCM provenientes da CORS.
A principal limitação para a adoção do pós-processamento é a necessidade de a aplicação final atuar sobre o ambiente. Por outro lado, se a sua aplicação puder tolerar o tempo de processamento adicional necessário para gerar uma trajetória otimizada, isso melhorará consideravelmente a qualidade dos dados para todas as suas entregas.
De que forma o processamento progressivo e regressivo melhoram a precisão dos dados?
Vamos imaginar que tenhamos uma interrupção de 60 segundos no GNSS no meio de nossa pesquisa. O erro de posição no processamento progressivo cresce rapidamente (a taxa depende das especificações do IMU e de outros parâmetros) e atinge seu máximo no final da interrupção. Em seguida, ele se recupera rapidamente.
No pós-processamento, fingimos que o tempo flui para trás e fazemos o processamento em ordem anticronológica, já que as equações físicas permanecem válidas. Nesse processamento retroativo, o erro seria máximo no início real da interrupção GNSS , de maneira muito simétrica em relação ao processamento progressivo natural.
A combinação desses dois resultados de cálculo resulta em um erro máximo próximo ao meio da interrupção, com magnitude muito menor do que as soluções que consideram apenas o sentido direto ou apenas o sentido reverso. Isso melhorará especialmente as soluções GNSS+INS , conforme permitido pelos produtos SBG Systems , mas o processamento apenas GNSS também se beneficiará desse fluxo de trabalho.
Conforme mencionado anteriormente, o pós-processamento é a única maneira de alcançar essa melhoria, pois são necessários todos os dados do início ao fim, o que adia seu uso até o término do levantamento.
Acessível para todas as aplicações de levantamento topográfico
O RTK é amplamente utilizado para posicionamento de alta precisão GNSS em mapeamento, controle de obras e aplicações marítimas que exigem resultados em tempo real. O pós-processamento de dados INS beneficia aplicações com UAVs e USVs, nas quais a implementação de rádio e o monitoramento do fluxo de correção RTCM representam desafios.
Os topógrafos aéreos tendem a usar o PPK, pois os links de dados para aeronaves são difíceis de estabelecer, já que as redes de celular funcionam mal em altitude devido à orientação das antenas de transmissão terrestres.
Outras aplicações que necessitam de pós-processamento cinemático são aquelas em que os dados (imagens ou dados LiDAR, por exemplo) são processados em um fluxo de trabalho subsequente, frequentemente na nuvem, e nas quais o processamento da trajetória com um software de pós-processamento GNSS , como o Qinertia, pode ser facilmente adicionado.
