O PPK (Post-Processing Kinematic) é um método de processamento de dados GNSS que alcança um posicionamento de alta precisão por meio da correção de erros em dados de posicionamento brutos. O pós-processamento é amplamente utilizado em aplicações que exigem informações geoespaciais precisas, como levantamento, mapeamento e operações de UAV.
SBG Systems desenvolveu uma solução interna de pós-processamento GNSS para aprimorar o desempenho de seus sistemas de navegação inercial.
O que é pós-processamento GNSS?
O pós-processamento PPK é uma abordagem em que o sistema processa as medições de dados GNSS brutos registrados em um receptor GNSS após a aquisição de dados. Você pode combiná-las 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 uma estação base GNSS local ou próxima ao projeto de aquisição de dados, 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 usar informações de órbita e relógio de satélite 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 quadro de referência de coordenadas globais absolutas, que ele usa.
O software PPK também pode dar suporte a transformações complexas entre diferentes quadros de referência de coordenadas em apoio a projetos de engenharia.
Em outras palavras, ele dá acesso a correções, aumenta a precisão do projeto e pode até mesmo reparar perdas ou erros de dados durante o levantamento ou a instalação após a missão.
RTK vs PPK
O RTK (Real-Time Kinematic) é uma técnica de posicionamento que transmite correções GNSS quase em tempo real, normalmente usando um fluxo de correção no formato RTCM. No entanto, pode haver desafios para garantir as correções de GNSS, especificamente sua 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 para frente e para trás. Por outro lado, o processamento em tempo real pode sofrer interrupções ou incompatibilidades nas correções e em sua transmissão, o que leva a um posicionamento de menor precisão.
Uma primeira vantagem importante do pós-processamento GNSS PPK em relação ao tempo real (RTK) é que o sistema usado em campo não precisa ter um datalink/rádio para alimentar o sistema INS com as correções RTCM provenientes do CORS.
A principal limitação à adoção do pós-processamento é a exigência de que o aplicativo final atue no ambiente. Por outro lado, se o seu aplicativo puder suportar o tempo de processamento adicional necessário para produzir uma trajetória otimizada, ele melhorará muito a qualidade dos dados de todos os seus resultados.
Como o processamento anterior e posterior melhora a precisão dos dados?
Vamos imaginar que temos uma interrupção de GNSS de 60 segundos no meio da nossa pesquisa. O erro de posição no processamento avançado cresce rapidamente (a taxa depende das especificações 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 anti-cronológica, pois as equações físicas permanecem válidas. Nesse processamento regressivo, o erro seria máximo no início real da interrupção do GNSS, de forma muito simétrica ao processamento natural progressivo.
A fusão desses dois cálculos resulta em um erro máximo em torno do meio da interrupção, com uma magnitude muito menor do que as soluções somente para frente ou somente para trás. Isso melhorará especialmente as soluções INS , conforme permitido pelos produtos SBG Systems , mas o processamento somente de GNSS também se beneficiará desse fluxo de trabalho.
Conforme declarado anteriormente, o pós-processamento é a única maneira de obter essa melhoria porque você precisa de todos os dados do início ao fim, o que atrasa seu uso até o final do levantamento.
Acessível a todos os aplicativos de levantamento topográfico
O RTK é amplamente utilizado para posicionamento GNSS de alta precisão em mapeamento, controle de construção e aplicações marítimas que exigem resultados em tempo real. O pós-processamento de dados INS beneficia as aplicações de UAV e USV em que a implementação de rádio e o monitoramento do fluxo de correção RTCM são desafiadores.
Os pesquisadores aéreos tendem a usar o PPK, pois é difícil fazer links de dados para aviões, já que a rede celular funciona mal em altitude devido à orientação das antenas de transmissão terrestre.
Outros aplicativos que precisam de pós-processamento cinemático são aqueles em que os dados (dados de imagem ou LiDAR, por exemplo) são processados em um fluxo de trabalho subsequente, geralmente na cloud, e onde o processamento da trajetória com um software de pós-processamento GNSS, como o Qinertia, pode ser facilmente adicionado.