La resolución de ambigüedades en la tecnología de posicionamiento puntual preciso (PPP) es un método que resuelve las ambigüedades enteras en las mediciones de fase de la portadora. El objetivo principal es avanzar el PPP desde una precisión de nivel centimétrico a una fiabilidad de nivel milimétrico. El desbloqueo de estos valores enteros permite al PPP mejorar la precisión del posicionamiento y reducir los tiempos de convergencia. El enfoque que combina el PPP con la resolución de ambigüedades (AR), a menudo llamado PPP-AR, aprovecha los sesgos de fase y código cuidadosamente modelados, así como los productos de reloj de satélite de alta fidelidad.
El proceso de resolución de ambigüedades sirve para reducir las incertidumbres y permite al estimador tratar las mediciones de fase como enteros fijos. Esto, a su vez, tiene el efecto de mejorar la fiabilidad y la precisión. Hemos investigado la interoperabilidad y la validación cruzada de los productos de sesgo de fase generados por múltiples centros de análisis. El objetivo de este análisis es fomentar normas coherentes, facilitar la combinación de resultados y promover la implementación en tiempo real.
En la práctica, se ha demostrado que la resolución de la ambigüedad dentro del PPP acelera la convergencia, mejora las tasas de fijación y refuerza la integridad de la posición, incluso en condiciones de señal difíciles. A medida que las constelaciones GNSS se expanden y las técnicas de modelado mejoran, el PPP con resolución de ambigüedades está emergiendo como una herramienta clave para aplicaciones de alta precisión, que van desde la topografía hasta la navegación autónoma.
SBG Systems ha desarrollado una nueva tecnología llamada Orbi AR (Ambiguity Resolution), que ofrece una precisión de nivel centimétrico con GNSS sin necesidad de estaciones de referencia locales o una densa infraestructura terrestre.
¿Por qué utilizar Orbi AR en lugar de RTK?
En esta sección examinaremos los factores críticos -incluyendo la velocidad de despliegue, la resistencia operativa y la experiencia del usuario- que están cambiando el equilibrio, proporcionando una justificación clara para elegir la versatilidad y la accesibilidad de Orbi AR sobre las limitaciones convencionales del RTK en los lugares de trabajo modernos y complejos.
RTK – GNSS Diferencial
El RTK funciona con dos receptores:
- Un receptor de estación base se instala en una ubicación fija conocida y calcula los errores comparando su posición conocida con la señal GNSS que recibe.
- Un rover (estático/cinemático) que recibe las correcciones de error de un receptor de estación base cercano y las aplica a su propia señal para obtener una posición relativa de alta precisión.
La precisión es muy alta, pero el rover debe estar relativamente cerca de la estación base (normalmente de 10 a 30 km, dependiendo de las condiciones atmosféricas), porque muchos errores (como los retrasos atmosféricos) son locales.
Orbi AR – Posicionamiento Preciso Punto por Punto
En lugar de utilizar una única estación base local para encontrar errores relativos, Orbi AR utiliza datos de corrección disponibles globalmente para calcular su propia posición absoluta con alta precisión, de forma completamente independiente. La corrección global incluye información muy precisa sobre la órbita y el reloj de los satélites, así como modelos para los retrasos atmosféricos.
| Característica | Orbi AR | RTK |
|---|---|---|
| Estación base local | No es necesario | Necesario |
| Cobertura | Global | Local (Base única dentro de 30 km; VRS dentro de 80 km) |
| Precisión | Estático 2-5cm en 2 sigma Cinemático 2-3cm en 1 sigma | Centímetro (cm) |
| Configuración | Simple (sólo un receptor) | Complejo (requiere configuración de base local) |
Para ponerlo en términos sencillos, se puede pensar en la diferencia como dos estudiantes preparándose para un examen. RTK es como un estudiante que recibe clases particulares, donde uno ya tiene la respuesta correcta y utiliza su experiencia para ayudar al otro a corregir errores.
Orbi AR, por otro lado, es como un estudiante que trabaja solo, pero que revisa cuidadosamente sus respuestas con un libro. Aunque el tutor privado puede ser ligeramente más preciso, es mucho más difícil de configurar y más caro. Y aunque ambos enfoques conducen a resultados precisos, la forma en que se obtienen las correcciones —a través de un tutor cercano (RTK) o de un libro disponible globalmente (PPP)— es lo que los diferencia.
¿Cómo funciona Orbi AR?
Un receptor GNSS estándar se ve afectado por varios errores importantes:
- Errores de órbita del satélite: El satélite no está exactamente donde dice estar su mensaje de difusión.
- Errores del reloj del satélite: El reloj atómico del satélite tiene errores de sincronización minúsculos, pero significativos.
- Retrasos atmosféricos: La ionosfera y la troposfera ralentizan y desvían las señales GNSS.
Estos errores de transmisión y errores de temporización se combinan para producir imprecisiones en la posición calculada por el receptor. Para obtener más información, consulte el GNSS y sus fuentes de error y el efecto de los errores atmosféricos en el procesamiento RTK y PPK.
El principio fundamental de Orbi AR es refinar los errores anteriores utilizando datos de corrección precisos:
- El Servicio Internacional GNSS-IGS calcula la órbita exacta y el error de reloj exacto para cada satélite con extrema precisión.
- Una Red Global de Estaciones de Referencia opera en todas las regiones y aplica algoritmos complejos para la determinación de órbita y la estimación del sesgo de fase de los satélites.
- Una vez que se genera el sesgo de fase, se opera una etapa de verificación dedicada en varias estaciones de control, controlando cada medición de satélite utilizada con el conjunto de correcciones.
- Utiliza observaciones GNSS de doble frecuencia para mitigar el retardo ionosférico, obtener mediciones libres de efectos ionosféricos sin necesidad de recurrir a modelos ionosféricos externos
- Se aplica un modelado avanzado para estimar y resolver matemáticamente el retardo de la troposfera.
Beneficios clave de Orbi AR
Orbi AR representa un avance fundamental en la forma en que los datos geoespaciales precisos se recopilan, visualizan y utilizan en el campo, yendo mucho más allá de las limitaciones tradicionales del posicionamiento solo por satélite. Los siguientes son los beneficios clave de Orbi AR:
- Cobertura global: lograr una alta precisión en medio del océano, un desierto o cualquier lugar remoto sin necesidad de una estación base local.
- Alta precisión: proporcionando posicionamiento a nivel centimétrico [Informe de prueba próximamente]
- Consistencia entre regiones: proporciona una precisión uniforme en todo el mundo.
- Tiempo de convergencia rápido: la técnica moderna reduce el tiempo necesario para alcanzar una precisión de nivel centimétrico
- Escalabilidad: ideal para el mercado de masas y aplicaciones globales, ya que no se requieren estaciones de referencia locales.
- Rentabilidad: reduce la dependencia de densas redes de corrección terrestre, disminuyendo los costes de infraestructura.
Orbi AR en el software Qinertia
Qinertia, el software de post-procesamiento, lleva a Orbi AR al siguiente nivel combinándolo con el motor de geodesia y las tecnologías de procesamiento de Qinertia.
Motor de geodesia: Transformando la precisión de Orbi AR en contexto local
Si bien las soluciones Orbi AR ofrecen posiciones de alta precisión, sigue existiendo un desafío importante para los usuarios finales: traducir estos resultados de ITRF 2020 a un datum local para compararlos con puntos de referencia conocidos. Este paso crucial a menudo requiere transformaciones geodésicas complejas, lo que plantea un alto riesgo de error para los no expertos.
Qinertia aborda directamente este desafío con su motor de geodesia integrado. Este motor cuenta con una base de datos completa de transformaciones públicas, lo que permite una conversión de coordenadas precisa y sin problemas. Al manejar todas las transformaciones de datum internamente, el motor de Qinertia elimina una fuente importante de error potencial. Garantiza que las posiciones derivadas de PPP se expresen de forma automática y correcta en el sistema de coordenadas deseado por el usuario, lo que hace que todo el flujo de trabajo, desde los datos brutos hasta los resultados localizados y utilizables, sea más sencillo y fiable.
Tecnología de procesamiento: Fusión de Orbi AR con IMU para una fiabilidad inigualable
El núcleo de procesamiento de Qinertia está diseñado para maximizar la fiabilidad de Orbi AR, emplea tecnología de avance, retroceso y fusión, lo que mejora el tiempo de convergencia, reduce el ruido y refuerza la fiabilidad.
Además, el modo de procesamiento tight coupling PPP fusiona las mediciones en bruto del receptor GNSS y las combina con una IMU a un nivel fundamental para obtener una solución de navegación más robusta y continua. El acoplamiento estrecho con una IMU proporciona restricciones adicionales, lo que ayuda a reducir los tiempos de convergencia y acelera significativamente la reconvergencia tras la pérdida de señal.
Orbi AR en Qinertia Cloud
Qinertia Cloud una avanzada plataforma web GNSS basada en la nube, desarrollada por Qinertia. Aprovechando la tecnología Orbi AR de última generación, Qinertia Cloud sus GNSS sin procesar en resultados de alta precisión directamente en su navegador web.
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