Article

Performance of RTK Positioning in Forest Conditions: Case Study

Journal of Surveying Engineering (Impact Factor: 1). 08/2009; 135(3):125-130. DOI: 10.1061/(ASCE)0733-9453(2009)135:3(125)

ABSTRACT This paper presents the performance of the real-time kinematic (RTK) technique in very severe conditions. The measurements were conducted in forest conditions during two different experiments. Two Global Positioning System receivers were used: an Ashtech Z-Surveyor and a Z-Xtreme. Radiomodems were used for transmitting RTK corrections from a reference station to a rover. The RTK measurements were performed during quite good satellite configuration. The use of RTK technology, based on the Ashtech Z-Xtreme receiver as a rover in forest terrain, allowed centimeter accuracy to be obtained. However, practical experiments showed that there is a need for redundant independent RTK solutions based on repeated independent ambiguity reinitializations. Although gross errors might occur, the RTK technique can be very helpful technology for centimeter positioning in woodland areas.

Download full-text

Full-text

Available from: Mieczysław Bakuła, Aug 17, 2015
3 Followers
 · 
305 Views
  • Source
    • "Digital Object Identifier 10.1109/TGRS.2014.2332372 obstructions are present, the survey becomes difficult or often even impossible using traditional GNSS techniques because the positions determined by the methods using satellite systems often have large gross errors [3]. Practice shows, however, that the performance of GNSS surveys under conditions of limited access to satellites is sometimes necessary (investments in forested and tree-covered areas) [2]. "
    [Show abstract] [Hide abstract]
    ABSTRACT: This paper presents a reliable technology for GPS/Global'naya Navigatsionnaya Sputnikovaya Sistema (GLONASS) surveying under difficult observational conditions, i.e., in forest environments. The technology is based on the rapid static and Real-Time Kinematic (RTK) methods. Test surveys for the developed technology were carried out on a point in a dense forest, with a high degree of difficulty for satellite access. The coordinates of the point were determined by three GPS/GLONASS receivers positioned in a line on a special base, which were separated by a fixed distance of 0.5 m. The test surveys were conducted using Topcon HiPer Pro receivers with 10-Hz RTK positioning and gathering data at a sampling rate of 10 Hz. Practical tests for the presented technology showed that rapid static surveys based on three rover GPS/GLONASS receivers were a quite efficient technology in forest environments (unlike the RTK) and allowed for reliable centimeter accuracy of the determined positions to be obtained in 5-min observational sessions.
    IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing 01/2015; 53(2):1029-1038. DOI:10.1109/TGRS.2014.2332372
  • Source
    • "In the case of terrain obstructions, the survey is more challenging and frequently even impossible, particularly for RTK surveys. The coordinates of control points determined in that case suffer from gross errors for either static (Bakuła 2012) or RTK surveys (Bakuła et al. 2009). "
    [Show abstract] [Hide abstract]
    ABSTRACT: This paper presents a method for the surveying and reliable processing of GNSS observations in rapid and ultra-rapid static surveying for determination of control point coordinates. The presented technique allows for reliable determination of coordinates, even in the case of highly difficult observation conditions, e.g. for control points situated along forest edges or entirely in the forest, near buildings or in the vicinity of the power transmission lines. The paper also analyzes different projects of the GPS/GLONASS networks from the perspective of their credibility and reliability. The control point coordinates are determined by three GNSS receivers positioned in line on a special base providing a credible control of GNSS baselines during rapid and ultra-rapid static surveys. The GNSS receivers are separated by the distance of 0.5 m. Given the gross errors in baseline coordinates determined that happen in practice, simultaneous use of three receivers for position determination of a control point allows reliable determination of the coordinates even under significantly obstructed access to satellites. The practical surveys were conducted using Topcon and Trimble receivers using real and virtual reference stations. The presented survey and GNSS data processing methodology allows obtaining centimeter-level accuracy in a few minutes of GPS/GLONASS observations, for control points located in obstructed conditions.
    Journal of Surveying Engineering 11/2013; 139(4):188-193. DOI:10.1061/(ASCE)SU.1943-5428.0000109
  • Source
    • "Osiągnięcie wysokiej dokładności i wiarygodności pomiarów wymagało stworzenia specjalnego systemu pomiarowego. Poszczególne jego elementy powstały w Katedrze Geodezji Satelitarnej i Nawigacji, po kilku latach różnorakich testów pozycjonowania RTK w warunkach o ograniczonym dostępie do satelitów [1] [6]. Cały zestaw pomiarowy zamontowany jest na odpowiednio zaprojektowanej aluminiowej belce ustawionej na spodarce i statywie (Rys. "
    [Show abstract] [Hide abstract]
    ABSTRACT: Techniki pomiarów satelitarnych z wykorzystaniem systemów GPS i GLONASS stały się obecnie jedną z głównych technologii pomiarowych w pracach geodezyjnych. Chociaż zaleca się, aby pomiary satelitarne przeprowadzać tylko na otwartym terenie, to jednak praktyka pokazuje, że często istnieje konieczność wyznaczania położenia punktów w utrudnionych warunkach obserwacyjnych, np. w przypadku osnów leśnych. Wiarygodność osiąganych współrzędnych, tzn. ich odporność na błędy grube staję się parametrem kluczowym, szczególnie przy pomiarach RTK. W poniższym artykule przedstawiono wyniki pomiarów przeprowadzonych w utrudnionych warunkach pomiarowych, przy użyciu nowej technologii wiarygodnego pozycjonowania RTK, która jest rezultatem badań pozycjonowania GNSS w utrudnionych warunkach obserwacyjnych, prowadzonych w Katedrze Geodezji Satelitarnej i Nawigacji, Uniwersytetu Warmińsko-Mazurskiego. Do badań wykorzystano system stacji referencyjnych ASG-EUPOS oraz trzy ruchome odbiorniki HiperPro firmy TOPCON, umożliwiające pomiar metodą RTK przy użyciu dwóch systemów nawigacyjnych: GPS i GLONASS. Pozwoliło to autorom na pokazanie wpływu dołączenia dodatkowych satelitów niezależnego systemu na osiągane dokładności i wiarygodności uzyskanych rezultatów. Opracowana technologia umożliwia przeprowadzenie pomiarów satelitarnych z częstotliwością 10 Hz, dzięki czemu uzyskuje sie znacznie obszerniejszy materiał obserwacyjny. Na koniec pracy przedstawiono praktyczne wyniki pozycjonowania RTK (GPS/GLONASS) z wykorzystaniem nowej technologii pomiaru. Pomiary RTK wykonano na punkcie osnowy geodezyjnej, zlokalizowanej w lesie o prawie całkowicie utrudnionym dostępie do satelitów. Badania praktyczne wykazały, że przedstawiona technologia pomiarów RTK umożliwia otrzymanie wiarygodnych współrzędnych o dokładności centymetrowej, przy bardzo dużych utrudnieniach w dostępie do satelitów GNSS.
Show more