Több, a helyzetünk meghatározását lehetővé tévő műholdrendszer is van, ezek közül felsorolás szerűen az Európában jelenleg és közeljövőben használhatók:
A Global Positioning System (GPS) egy magas pontosságú navigációs és helymeghatározó rendszer, amellyel 3 dimenziós helyzet-meghatározást, időmérést és sebességmérést végezhetünk földön, vízen vagy levegőben. Pontossága általános felhasználás esetén méteres nagyságrendű, de differenciális mérési módszerekkel akár centiméter pontosságot is el lehet érni, valós időben (RTCM) is. A helymeghatározás nagy magasságban keringő műholdak segítségével történik, így a rendszer folyamatos mérési lehetőséget biztosít bármilyen közegben, napi 24 órában. A GPS rendszert az USA hozta létre, és működteti.
A GLONASS rendszer a GPS rendszertől műszaki megoldásaiban némileg eltérő, de a felhasználás szempontjából egyenértékű, globálisan elérhető műhold hálózat. Fontos megjegyezni, hogy a GLONASS nem egy korrekciós műhold rendszer, annak vétele nem, vagy csak minimálisan javítja a készülékünk pontosságát, a működés stabilitásához viszont minden kétséget kizáróan nagyban hozzájárul!
A GALILEO műholdas rendszert az Európai Unió és az Európai Űrügynökség üzemelteti. Ez a GPS európai megfelelője. A GALILEO rendszer fontos célja, hogy az európai országok számára olyan nagy pontosságú helyzet-meghatározó rendszert hozzon létre, amely független az amerikai GPS és az orosz GLONASS rendszerektől, melyeknek kereskedelmi használatát háborús konfliktus esetén felfüggeszthetik. A rendszer 2014-ben kezdett működni és 2019-re várható a teljes kiépítettség.
A műholdas rendszereket összefoglaló néven Global Navigation Satellite System-ből kapott mozaikszóként GNSS-ként nevezi a szakma, mely gyűjtőnévként magába foglalja valamennyi műholdrendszert (GPS, GLONAS, GALILEO, BEIDU).
Általánosságban elmondható, hogy a fent említett rendszerek használata méteres pontosságú helymeghatározást, és irányítást tesz lehetővé. A pontatlanság okai a következők lehetnek:
Az ionoszférában található töltött részecskék, a műholdak röppályáinak eltérései, a troposzférában lévő víz (felhő, csapadék) mind-mind befolyásoló hatással vannak a jelterjedésre. Pontatlanságot okozhatnak továbbá a nem közvetlenül a műholdakról érkező, hanem a tereptárgyakról visszaverődő jelek (többutas jelterjedés), de az egyéb rádiójelek – kereskedelmi rádióadások, CB rádiók, stb. - is.
A műholdjeleket érő fő torzító hatások (forrás: Horváth Tamás (2015): GPS alapok, nagy pontosságú korrekciós szolgáltatások alapján)
Ez a pontosság még így is elegendő például a közúti közlekedésben használatos GPS eszközök számára, ha egy ilyen navigációs rendszer néhány méter pontossággal odavezet a betáplált célunkhoz, akkor jól végezte dolgát, elégedettek lehetünk. Ez a pontosság a mezőgazdaságban nem lenne használható, ezért kell a hibás adatokból származó pozíciót korrigálni. A korrigálás, korrekció több módon is lehetséges, ezeket vesszük most sorba.
Minden korrekció alapja az, hogy több, fix pontra telepített GPS vevő, pontosan „ismeri” a saját pozícióját, és megkapja ugyanazt a zavaró tényezők miatt pontatlan jelet, mint az autónkban, traktorunkban, vagy más eszközünkben használt GPS. Így a fix ponton lévő vevő meg tudja állapítani az adott pillanatban lévő hiba mértékét és irányát, melyet közölnie kell a területen mozgó egységgel. A korrekciós jelek eljuttatásának több módja van. A korrekciós jel érkezhet nagy területet befogó műholdról (EGNOS, OMNISTAR), vagy földi, kisebb területet befogó, de emiatt pontosabb korrekciót lehetővé tévő RTK bázisállomásról.
A korrekciók kapcsán nagyon fontos leszögezni, hogy csak azon műholdak adatait képes az adott korrekció igénybevételével használni a rendszer, melyre korrekciót is kap! A gyakorlatban ez annyit tesz, hogy hiába képes a GLONASS műholdak vételére az eszközöm, ha csak GPS műholdakra számított korrekciót kap, nem lesz képes a GLONASS műholdakat használni, tehát nem kihasználható a magasabb műholdszámból adódó stabilitás előnye.
A GLONASS műholdak használatának előnye: nagyobb műholdszám = stabilabb munkavégzés még kitakarás (pl. épület, fasor) esetén is (forrás: https://www.svetandroida.cz)
Az EGNOS korrekció díjmentes, 20-30 centiméteres csatlakozási pontosságot tesz lehetővé. Sorcsatlakozási pontosság alatt a közvetlenül magunk mellé fordulást értjük. Fogásokban történő munkavégzés esetén ennél nagyobb, szélsőséges esetben akár 50 cm-t meghaladó pontatlansággal is számolhatunk. Az EGNOS rendszer csak a GPS műholdak adataira készít korrekciós számításokat a GLONASS, vagy a GALILEO jeleket nem használja még akkor sem, ha a vevő berendezésünk alkalmas lenne a célra. Ez a korrekciós jel műholdról érkezik, nem függ URH, vagy GSM hálózatoktól. Fontos megjegyezni, hogy a legtöbb, jelenleg a piacon kapható alap sorvezető készülék ezt a korrekciót használja, ezért a pontosságuk megegyezik. A visszatérési pontosság, (tehát ha egy ponton abbahagyjuk a munkát és onnan később -1 hét, 1 hónap, stb. múlva - akarjuk folytatni) azonban több méter is lehet. Az EGNOS korrekciós rendszer jellemző felhasználása a mezőgazdaságban: talajmunka, vegyszerezés, tápanyag kijuttatás. A korrekciós jel használatával már automata kormányzást is lehet üzemeltetni. Az EGNOS rendszer pontossága nem növelhető, a későbbiekben sem lesz pontosabb. Ha nagyobb pontosságra vágyunk, akkor a következő fokozatra kell váltanunk.
Az OMNISTAR korrekciós jel az EGNOS-hoz hasonlóan szintén műholdról érkezik, akár 5-7 centiméteres csatlakozási pontosságra is képes. A GPS vevőnk bekapcsolásától számítva több tíz percre is szüksége lehet a teljes pontosság eléréshez. A szolgáltatás díjköteles jelenleg (2016) nagyságrendileg 1 200 -1 500 EUR/év. Hosszabb idejű előfizetéssel a díj arányosan csökkenthető. Az OMNISTAR korrekciós rendszer jellemző felhasználása a mezőgazdaságban: vetés, permetezés. A jel olyan területeken is fogható, ahol nincs kiépített RTK hálózat.
A különböző OMNISTAR korrekcióforrások területi lefedettsége (forrás: www.omnistar.com alapján)
Az OMNISTAR jelek vételéhez az egyszerű sorvezetőnél komolyabb eszközre van szükség, az alap készülékek általában nem, vagy csak nagy összegű díj megfizetése ellenében lesznek alkalmasak. Az OMNISTAR jel több típusa is elérhető, egyes típusok kizárólag GPS műholdakhoz küldenek korrekciós adatokat (HP, XP, VBS), míg mások GPS és GLONASS műhold adatokhoz is (G2). Ha pontosabb visszatérést igénylő munkát (pl.: precíziós vetés, sorközművelés, esetleg sávos talajművelés, vagy apa/anya soros hibrid termék) szeretnénk végezni, akkor lesz szükségünk az RTK korrekcióra.
Az RTK korrekció alapját, és lehetséges műszaki megoldásait következő cikkünkben mutatjuk be. Legyen a cikksorozat rendszeres olvasója, iratkozzon fel hírlevelünkre! Kérdéseivel bátran keresse szakértő kollégáinkat!