RTK nedir?
RTK (Real Time Kinematic), Gerçek Zamanlı Kinematik uydu navigasyonunda, kullanılabilen, uydu tabanlı konumlandırma sistemleri ile elde edilen konum verilerinin hassasiyetini artırmak için kullanılan bir tekniktir.
Önceleri askeri amaçlar için tasarlanmış olsa da sağladığı avantajlardan her alanda yararlanılmak istenen GPS haritacılığın da vazgeçilmezleri arasına girmiştir. Bugün dünyanın her yerinde, bir çok faklı alanda kullanılan GPS, Jeodezi ve Fotogrametri Mühendisliğinde de ölçme ve navigasyon uygulamalarında başarıyla kullanılmaktadır.
İlk kullanılmaya başlandığından beri bir çok gelişme gösteren GPS teknolojisinin en son keşiflerinden biri de RTK (Real Time Kinematic) konumlama tekniğidir. RTK, GPS’ in yalnızca poligon ve nirengi noktalarının ölçümüyle sınırlanmış çalışma alanını genişleterek ölçme endüstrisinde bir devrim yaratmıştır.
RTK GPS yöntemi ile nokta konumları cm duyarlıkla kayıt anındabelirlenebilmektedir. RTK alıcısından alınan temel çıktılar 3 boyutlu kartezyen koordinatlar(x,y,z) veya jeodezik koordinatlar (enlem, boylam ve yükseklik), WGS 84 koordinatsistemindedir. Bazı yazılımlar ülke koordinatlarını ve bir lokal datum üzerindeki yükseklikleri deverebilmektedir.
Bütün RTK sistemlerinin temelinde GPS alıcılarının eş zamanlı olarak 5 ortakuyduya gözlem yapabilme şartı vardır. Ek olarak, RTK sisteminin “eş zaman” unsuru gezici vereferans alıcı arasındaki radyo bağlantısına bağlıdır. RTK uygulamalarında koordinatlarıbilinen bir noktada bir GPS alıcısı sürekli gözlem yaparken, bir veya daha fazla gezici GPS alıcısı da, hızlı bir şekilde, konum çözümünü gerçekleştirir.
Referans istasyonundaki alıcı ile uydu arasındaki herhangi bir t epoğunda ölçülentaşıyıcı faz uzunluğu ile, uydu – alıcı arasındaki koordinat farklarından hesaplanan geometrikuzunluk karşılaştırılır ve taşıyıcı faz ölçülerine getirilecek düzeltme ve düzeltme oranıhesaplanarak gezici alıcılara iletilir. Gezici alıcılar, kodlanarak radyo dalgaları üzerine modüleedilmiş olan bu düzeltmeleri alarak kendi taşıyıcı faz ölçülerine düzeltme olarak getirirler.
RTK GPS’in kullanılması
RTK tekniğinin başlangıcından önce, birçok kinematik uygulamada konumlama DGPS ile yapılabiliyordu. DGPS ise kod ölçülerini kullanma tekniğiyle sınırlanmıştı. Bu nedenle bu tekniklerin kullanımı navigasyon amaçlarıyla sınırlı kalmış, genel mühendislik uygulamalarında onlardan yararlanılmamıştır.
Nokta konumlarının eş zamanlı elde edilmesine gerek duyulmadığında çok yaygın olarak kullanılan sonradan değerlendirme (Postproccessing) yöntemi kullanılır. Bazı ölçme işleri eş zamanlı konum belirlemeye gereksinim duymaktadır.
Harita yapımı için gerekli olan ölçmeler yalnızca nirengi ölçmeleri olmayıp, poligon ölçmeleri, detay noktalarının alımı, mülkiyete konu olan taşınmazların zeminde belirlenmesi amacıyla araziye aplikasyonu, eş zamanlı ölçüleri gerektiren temel haritacılık uygulamalarıdır.
Özellikle aplikasyon uygulamalarında, GPS ölçümlerinin Postproccessing değerlendirilme imkanı olmadığından, tüm veriler arazide tanımlanmalıdır. Bu yüzden GPS ile aplikasyon ancak eş zamanlı teknikler kullanılarak gerçekleştirilebilir. RTK ölçü yöntemi ile çok uzun zaman ve ön çalışma gerektiren aplikasyon işleri çok kısa bir sürede ve en az yersel sistemlerden elde edilebilecek doğrulukla gerçekleştirilebilmektedir.
RTK’nın prensipleri
RTK uygulamalarında, koordinatları doğru olarak bilinen bir noktada referans GPS alıcısı sürekli gözlem yaparken, bir gezici GPS alıcısı da konum çözümünü gerçekleştirir. Referans alıcı gözlemler esnasında bilinen koordinatlarıyla ölçme anında uydulardan hesapladığı koordinatlarını karşılaştırarak buradan hesapladığı farkları radyo modemlerle düzeltme olarak gezici alıcılara yayınlar.
Düzeltmeleri alan gezici alıcılar referans alıcıya göre o andaki konumlarını hesaplarlar. Düzeltmeler radyo vericisi tarafından yayınlanırken kaynak ve kanal kodlamalarından sonra, düzeltme sembolleri sayısal bir modülatör tarafından radyo dalgalarına dönüştürülür.
Bu radyo dalgaları gezicideki başka bir radyo alcısı tarafından alınır ve sayısal bir demodülatör tarafından sembollere dönüştürülür. Kanal kodlanması ve kaynak kodlanması çözüldükten sonra, düzeltmeler gezici tarafından elde edilmiş olur. Real time kinematic ölçü sisteminde tamsayı belirsizliği OTF (On The Fly) yöntemiyle gerçekleştirilir.
Hareket eden cisimlerde ölçü yapan bir alıcıda, başlangıçtaki tamsayı bilinmeyenini belirlemek için statikte kullanılan yöntemlere başvurmak pratikte imkansızdır. Bu nedenle alıcı hareketliyken tamsayı bilinmeyeninin çözülmesine uçuş halinde tamsayı bilinmeyeni çözüm tekniği (OTF– Ambiguity Resolution) denir.