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RTK - Kinematik in Echtzeit

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Kinematik in Echtzeit

Real-Time Kinematic (RTK) ist eine Technologie zur präzisen Positionsbestimmung, die in globalen Satellitennavigationssystemen (GNSS) eingesetzt wird, um hochpräzise Positionsdaten zu erhalten, in der Regel mit einer Genauigkeit von wenigen Zentimetern. RTK verbessert die Standard-GNSS-Genauigkeit durch den Einsatz einer festen Basisstation und einer mobilen Rover-Einheit. Die Basisstation berechnet Fehler in den Satellitensignalen, die durch atmosphärische und andere Faktoren verursacht werden, und überträgt die Korrekturen in Echtzeit an den Rover. Durch diesen Prozess kann der Rover seine Positionsberechnungen dynamisch anpassen, was eine höhere Genauigkeit gewährleistet. RTK wird häufig in Anwendungen wie der Landvermessung, der Landwirtschaft, dem Bauwesen und autonomen Fahrzeugen eingesetzt, wo eine präzise Positionsbestimmung von entscheidender Bedeutung ist. Es beruht auf einer robusten Datenkommunikation zwischen der Basisstation und dem Rover, normalerweise über Funksignale, Mobilfunknetze oder das Internet.

Wie RTK funktioniert - Schritt für Schritt

  • GNSS-Signalempfang: Sowohl eine stationäre Basisstation als auch ein mobiler Rover empfangen Signale von mehreren GNSS-Satelliten. Diese Signale enthalten Informationen über die Positionen der Satelliten und die Zeit, zu der die Signale gesendet wurden.
  • Positionierung der Basisstation: Die Basisstation wird an einem festen, bekannten Standort aufgestellt. Da ihre Position bereits bekannt ist, kann sie die Fehler in den von ihr empfangenen Satellitensignalen berechnen, z. B. Fehler aufgrund von atmosphärischen Verzögerungen, Ungenauigkeiten der Uhr oder Abweichungen von der Umlaufbahn.
  • Fehlerberechnung: Durch den Vergleich der empfangenen Satellitensignaldaten mit der bekannten Position ermittelt die Basisstation den Fehler in den Positionsdaten.
  • Übertragung von Fehlerkorrekturen: Die Basisstation überträgt diese Fehlerkorrekturen in Echtzeit an die Rover-Einheit. Diese Kommunikation erfolgt in der Regel über Funkwellen, Mobilfunknetze oder das Internet.
  • Rover-Anpassung: Der Rover, der sich bewegt, wendet die von der Basisstation empfangenen Korrekturen auf seine eigenen GNSS-Daten an. Durch diesen Prozess werden Fehler erheblich reduziert, so dass der Rover seine Position mit einer Genauigkeit im Zentimeterbereich berechnen kann.
  • Aktualisierungen in Echtzeit: Der Prozess des Empfangs von Satellitendaten, der Berechnung von Fehlern und der Anwendung von Korrekturen erfolgt kontinuierlich und in Echtzeit, wodurch sichergestellt wird, dass der Rover auch während der Bewegung eine hohe Genauigkeit beibehält.