نظام الرصد المتحرك اللحظي (rtk)

الرصد المتحرك اللحظي (RTK)

يقصد بطريقة الرصد هي الطريقة التي يتبعها المساح في استخدامه للجهاز, و هو الذي يقرر الطريقة التي يتبعها في الرصد تبعا للعوامل التالية:
- إمكانية الجهاز المستخدم. – عدد الأجهزة المتوفرة.
- الدقة المطلوبة من العمل. – العدد المتوفر من المساحين.
- البرنامج الحسابي المستخدم لمعالجة الأرصاد. – الوقت اللازم لانجاز المشروع.
و تقسم طرق الرصد بواسطة GPS إلى:
• الملاحة والتوجيه Navigation Survey.
• الرصد الثابت Static Survey.
• الرصد الثابت السريع Rapid Static Survey.
• الرصد المتحرك Kinematic Survey :
و هذه الطريقة الوحيدة التي يتم تحريك الجهاز الذي يقوم بالرصد مع وضع جهاز ثابت فوق نقطة مرجعية معلومة الإحداثيات، و تقسم هذه الطريقة إلى ثلاث طرق فرعية حسب آلية الرصد هي:
 الثبات و الحركة Stop & Go.
 الرصد المستمر Continuous.
 الرصد المتحرك اللحظي (RTK) Real Time Kinematic وهي موضوعنا.

الرصد المتحرك اللحظي (RTK) Real Time Kinematic:

هي الطريق التي يتم فيها ارسال الاشارة المصححة (Correction GPS signal) لحظيا من الجهاز المرجعي(Reference) الموجود فوق نقطة معلومة الاحداثيات الى جهاز متحرك (Rover) او اكثر في نفس الوقت و الموجود فوق نقطة مجهولة الإحداثيات ليتم حساب إحداثيات هذه النقطة لحظيا و بالنظام المحلي دون الحاجة للرجوع للمكتب من اجل عملية معالجة الرصد.
احتياجات نظام الرصد المتحرك اللحظي (RTK):

 الوحدة (المحطة) الثابتة (Reference Unit):
• و هي عبارة عن جهاز (GPS) مثبت فوق نقطة معلومة الاحداثيات.
 الوحدات المتحركة (Rover Units):
• عبارة عن جهاز (GPS) او اكثر يتنقل فوق النقاط المراد رصدها ميدانيا .
 خدمة ال (GPRS) أو Data Call أو إشارات راديو :
• و هي عبارة عن اداة لنقل الاشارات المصححة من الجهاز الثابت الى الاجهزة المتحركة.
 معاملات التحويل (Transformation Parameters) للمنطقة المرصودة:
• وهي عبارةعن معاملات للتحويل من النظام العالمي WGS84 الى النظام المحلي سواء كان Cassini أو JTM ليتم الحصول على الاحداثيات بالنظام المحلي لحظيا في الميدان.
الية عمل طريقة الرصد المتحرك اللحظي (RTK):

 يوضع جهاز ثابت فوق نقطة مرجعية معلوم إحداثياتها يكون مزود بجهاز مرسل إشارات راديوأو (GPRS) أو Data Call، و يتم إدخال إحداثيات النقطة بالجهاز مباشرة.
 يقوم الجهاز بحساب التصحيح بين القيم المسجلة من الأقمار و بين الإحداثيات الفعلية للنقطة بالاضافة للتصحيحات الاخرى و من ثم يرسل مقدار التصحيح إلى الجهاز المتحرك فوق النقاط.
 يقوم الجهاز المتحرك باستقبال التصحيحات المرسلة من المحطة المرجعية ليتم الحصول على احداثية مصححة بنظام WGS84 و عن طريق معاملات التحويل (Transformation Parameters) يقوم الجهاز بتحويل الاحداثية للنظام المحلي لحظيا و خلال ثوان.



فوائد نظام الرصد المتحرك اللحظي (RTK):

 توفير الوقت:
يمتاز نظام الرصد المتحرك اللحظي بالسرعة مقارنة مع طرق الرصد الاخرى حيث اننا لا نحتاج العودة للمكتب للقيام بمعالجة الرصد.
 توفير المصاريف:
• توفير في عدد الموظفين.
• توفير في عدد الاجهزة المستخدمة في الرصد.
• توفير في عدد السيارات المستخدمة.
 إعطاء دقة عالية و بوقت قليل.
 تغطية دائرة نصف قطرها 30 كم من مركز المحطة الثابتة , مع امكانية عمل محطة مرجعية مؤقتة (Temporary Reference Station) خارج نطاق المحطة الثابتة و ذلك باستخدام جهازين GPS يتم وضع احدهما كمحطة مرجعية Reference Station و الاخر متحرك Rover Station .


تطبيقات نظام الرصد اللحظي(RTK):
 تثبيت الحدود.
 رصد النقاط و حدود الاراضي.
 توزيع نقاط مساندة لمستخدمي جهاز المحطة الشاملة.
 المساهمة في البحث عن نقاط المثلثات المزالة او المفقودة.
 الانشاءات.
 الطبوغرافيا.

سيئات نظام الرصد اللحظي (RTK):

 عدم القدرة على العمل في المناطق التي تحيطها مباني عالية او أشجار مع معالجة هذه النقطة في الأجهزة الحديثة و التي تعمل بنظام GNSS.
 عدم تغطية الشبكة الخلوية لجميع المناطق مما يسبب صعوبة في الاتصال بين المحطة المتحركة و المحطة الثابتة مع إمكانية العمل بأجهزة الراديو (Radio Modem) في المناطق التي لا تغطيها الشبكة الخلوية.

شكراً على الموضوع القسم

[align=justify]شكرا أخي الفاضل أسامة علي موضوعك الرائع و أسلوبك القيم ، لكن أسمح لي باضافة بعض النقاط البسيطة:

1- أختلف معك في الرأي أم من فوائد نظام GPS RTK الدقة العالية في وقت قليل ، فدقة أسلوب RTK لا تختلف عن دقة أسلوب الرصد الثابت Static GPS

2- من أهم مساؤي أسلوب RTK عدم امكانية تحقيق البيانات أو اجراء الاختبارات الاحصائية عليها لاكتشاف أية أخطاء في عملية الحسابات حيث أن المستخدم يأخذ مباشرة احداثيات النقط المرصودة كمنتج نهائي وغالبا فأن معظم المستخدمين لا يضبطون أجهزتهم Receiver Configuration علي تخزين البيانات الاصلية حتي يمكنهم تدقيقها و تحقيقها في المكتب باستخدام برامج الحسابات Software المتخصصة لان معظم المستخدمين يقومون باختيار تخزين الاحداثيات النهائية وليس نخزين الاحداثيات+الارصاد ... واليك مثال: لو أدخلت للجهاز الثابت Base Station احداثيات خاطئة لهذه النقطة الاساسية فأن جميع احداثيات النقاط المرصودة سيكون بها نفس القدر من الخطأ وربما لن أتمكن من اكتشاف هذا الخطأ حيث أن المستخدم سيأخذ النتائج علي أنها صحيحة مائة بالمائة

3- من وجهة نظري أن أسلوب الرصد المتحرك مع الحسابات اللاحقة OTF Post-Processing هو أفضل أساليب الرصد بنظام GPS خاصة في أعمال الرفع الطبوغرافي التي لا تحتاج للحصول علي الاحداثيات في نفس اللحظ في الموقع. ملحوظة: لم تقم بذكر هذا الاسلوب الهام في مقالك الرائع

4- أهم استخدام لاسلوب RTK هو في التوقيع Setting-out حيث أن هذه الحالة تتطلب الحصول علي الاحداثيات الانية في الموقع لتوقيع نقاط معلومة الاحداثيات (مثل مشروع تم تخطيطه علي الكمبيوتر و نريد توقيعه في الحقل).

5- بالنسبة للاجهزة التي بها امكانيات GNSS فهي حتي الان لا تعالج مشكلة ضعف اشارات الاقمار الصناعية في الاماكن المليئة بالمعوقات مثل الاشجار مثلا ... هذه المشكلة لن يتم حلها حتي يتم البدء في التعامل مع النوع الجديد القوي من الاشارات الصناعية المسمي L5 والمتوقع البدء به في خلال عام أو اثنين علي اكثر تقدير كما أشارت وزارة الدفاع الامريكية في خطتها الجارية لتحسين أداء نظام GPS وزيادة امكانياته التقنية

[/align]

1- أختلف معك في الرأي أم من فوائد نظام GPS RTK الدقة العالية في وقت قليل ، فدقة أسلوب RTK لا تختلف عن دقة أسلوب الرصد الثابت Static GPS

 انا معك من هذه الناحية و لكن انا ربطت الدقة بعامل السرعة في RTK و الدقة لا غبار عليها في Static GPS و لكن بدون عامل السرعة .

2- من أهم مساؤي أسلوب RTK عدم امكانية تحقيق البيانات أو اجراء الاختبارات الاحصائية عليها لاكتشاف أية أخطاء في عملية الحسابات حيث أن المستخدم يأخذ مباشرة احداثيات النقط المرصودة كمنتج نهائي وغالبا فأن معظم المستخدمين لا يضبطون أجهزتهم Receiver Configuration علي تخزين البيانات الاصلية حتي يمكنهم تدقيقها و تحقيقها في المكتب باستخدام برامج الحسابات Software المتخصصة لان معظم المستخدمين يقومون باختيار تخزين الاحداثيات النهائية وليس نخزين الاحداثيات+الارصاد ... واليك مثال: لو أدخلت للجهاز الثابت Base Station احداثيات خاطئة لهذه النقطة الاساسية فأن جميع احداثيات النقاط المرصودة سيكون بها نفس القدر من الخطأ وربما لن أتمكن من اكتشاف هذا الخطأ حيث أن المستخدم سيأخذ النتائج علي أنها صحيحة مائة بالمائة


 انا معك من ناحية التحقق من الارصاد و اجراء الاختبارات الاحصائية عليها لاكتشاف الاخطاء مع امكانية ضبط ذلك عن طريق ال Configuration الخاصة بالجهاز المتحرك و ذلك بضبط ال
3D quality (position quality + height quality) بما يتناسب مع الدقة المطلوبة من الرصد فمثلا اذا تم تخزين الدقة 0.05 cm فاذا تم رصد اي نقطة بدقة اكبرمن 0.05 cm فان الجهاز يقوم باعطاء رسالة بذلك قبل التخزين و يستطيع المستخدم رفض هذه الدقة او قبولها.


اما اذا تم تخزين احداثيات النقطة المرجعية Base Station بقيم خاطئة فيمكننا كشف ذلك عن طريق اخذ نقطة فحص check point داخل المنطقة مدار الرصد Zone و نقوم برصدها في بداية العمل و اذا كانت الاحداثيات لنقطة الفحص صحيحة نكمل العمل و اذا كانت خطأ نبحث عن الخلل
و نقطة الفحص هذه تعطي مؤشر على امرين هامين هما احداثيات Base Station و دقة معاملات التحويل Transformation Parameters .

3- من وجهة نظري أن أسلوب الرصد المتحرك مع الحسابات اللاحقة OTF Post-Processing هو أفضل أساليب الرصد بنظام GPS خاصة في أعمال الرفع الطبوغرافي التي لا تحتاج للحصول علي الاحداثيات في نفس اللحظ في الموقع. ملحوظة: لم تقم بذكر هذا الاسلوب الهام في مقالك الرائع

 اما بالنسبة لأسلوب الرصد المتحرك مع الحسابات اللاحقة OTF Post-Processing فمعلوماتي عنها قليلة فاذا كان بالامكان ان ترسل لي معلومات و وثائق عنها اكن شاكر لك و ايميلي هو (nofal_geomatics@yahoo.com).


4- أهم استخدام لاسلوب RTK هو في التوقيع Setting-out حيث أن هذه الحالة تتطلب الحصول علي الاحداثيات الانية في الموقع لتوقيع نقاط معلومة الاحداثيات (مثل مشروع تم تخطيطه علي الكمبيوتر و نريد توقيعه في الحقل).

 لقد ذكرت setting outكتطبيق مهم و لكن بمسمى اخر و هو تثبيت الحدود.

5- بالنسبة للاجهزة التي بها امكانيات GNSS فهي حتي الان لا تعالج مشكلة ضعف اشارات الاقمار الصناعية في الاماكن المليئة بالمعوقات مثل الاشجار مثلا ... هذه المشكلة لن يتم حلها حتي يتم البدء في التعامل مع النوع الجديد القوي من الاشارات الصناعية المسمي L5 والمتوقع البدء به في خلال عام أو اثنين علي اكثر تقدير كما أشارت وزارة الدفاع الامريكية في خطتها الجارية لتحسين أداء نظام GPS وزيادة امكانياته التقنية

 بالنسبة ل GNSS فانا معك حيث ان L5 لم تفعل لغاية الان و لكن تم تطوير ال L2 و اصبحت L2C و هي تعالج ضعف اشارات الاقمار الصناعية في الاماكن المليئة بالمعوقات و هذه الاشارة على حدعلمي اصبحت تطبق في الاجهزة الحديثة من منتجات Leica GPS 1200 GG وكذلك في منتجات الشركات الاخرى ك Topcon ....... .


ارجوا ان اكون قد وضحت ملاحظاتك و لك جزيل الشكر على مرورك و ردودك المميزة.

[align=justify]أسلوب الرصد المتحرك مع الحسابات اللاحقة OTF Post-Processing هو من أهم أساليب تجميع البيانات الحقلية بنظام GPS خاصة لرفع مناطق شاسعة من الارض التي ليس بها عوائق (مناطق مفتوحة).

يشبه هذا الاسلوب طريقة RTK التي قام بشرحها أخي أسامة: حيث يحتل الجهاز الثابت نقطة مساحية معلومة الاحداثيات Base Station بينما يتحرك الجهاز (أو الاجهزة) الاخري علي النقاط المطلوب رفعها Rover Receivers . الا أن هذا الاسلوب يختلف عن RTK في أن وسيلة الاتصال بين الاجهزة غير مطلوبة سواء عن طريق الراديو أو عن طريق اخر ، فهنا كل جهاز يعمل لوحده Stand Alone ويجمع الارصاد من الاقمار الصناعية المتاحة للرصد.

تعتمد فكرة هذا الاسلوب علي أنه يمكن لاحقا وباستخدام برامج الحسابات المتخصصة Software تحديد قيمة الخطأ في اشارات الاقمار الصناعية في كل لحظة من مدة الرصد الميداني عند النقطة الثابته (حيث أنها معلومة الاحداثيات بكل دقة) وبالتالي فيمكن افتراض أن هذا الخطأ له نفس القيمة في نفس اللحظة للاجهزة المتحركة ، وبناءا عليه يقوم البرنامج بطرح قيمة هذا الخطأ لجميع الاجهزة المتحركة للوصول الي دقة عالية في احداثيات النقاط التي تم رصدها. لكن يجب ألا تزيد المسافة بين النقطة الثابته و الاجهزة المتحركة عن حوالي 15-25 كيلومتر حتي يكون هذا الافتراض ساريا و حقيقيا.

أما تطبيق هذه الطريقة في الرفع الطبوغرافي - مثلا - فيتم باحتلال نقطة معلومة الاحداثيات (سواء نقطة جيوديسية قديمة أو رصد نقطة جديدة لمدة مناسبة للوصول الي الدقة المطلوبة) وفي نفس الوقت تبدأ الاجهزة المتحركة في التحرك المباشر من نقطة لاخري ومن الممكن تركيب هذه الاجهزة علي سيارة مثلا تجوب المنطقة المطلوب رفعها طبوغرافيا. وبعد انتهاء العمل الميداني يتم تفريغ جميع أرصاد الاجهزة الي الكمبيوتر و تشغيل Software الخاص واختيار أسلوب OTF في اجراء الحسابات والضبط حتي الوصول الي الاحداثيات النهائية لجميع النقاط.

وهذا الاسلوب اقتصادي جدا وقد فمت بعمل دراسة في مصر في عام 1999 م ووجدنا أن الجهاز المتحرك الواحد يمكنه رفع حوالي 1500 فدان (الفدان = 4200 متر مربع) في اليوم الواحد


[/align]

«®°·.¸.•°°·.¸¸.•°°·.¸.•°®»الاخ الدكتور جمعة داوود
شكرا لك كثيرا على معلوماتك القيمة و شكرا لمرورك مرة اخرى«®°·.¸.•°°·.¸¸.•°°·.¸.•°®»

السلام عليكم ورحمة الله وبركاته

نحن نستخدم الـ RTK وأنا أختلاف معكما في هذا الشرح

ما تم شرحه هو الـ Dynamic GPS وليس الـ RTK
الـ Dynamic هو الذي يرسل اشارة تصحيح لحظية
والاستاتيك نقوم بتصحيحه في المكتب

الـ RTK يختلف من وجهة نظر أخرى
وهي طريقة الحساب للوقت التي استغرقته الموجة للوصول من القمر الصناعي لل receiver

في الـ Dynamic DGPS يتم حسام الفارق في الوقت وعلى اساسه المسافة عن طريق atomic clock موجودة في Rover
في الـ RTK يتم حساب فرق الوقت عن طريق اختلاف الـ Phase difference بين الموجة الحاملة والموجة المتولدة او الـ generated one في الروفر

هذا الفرق في الحساب هو ما وصل الدقة إلى 10 سم ...... هنا فرق السعر

وعليه قد يكون الـ RTK static وقد يكون Dynamic
هذا رد مختصر بدون الخوض في فكرة العمل

[align=justify]السلام عليكم م. بهاء

لي تعليق بسيط علي مشاركتك و خاصة جملة:

في الـ Dynamic DGPS يتم حسام الفارق في الوقت وعلى اساسه المسافة عن طريق atomic clock موجودة في Rover
في الـ RTK

لو كان هناك ساعة ذرية Atomic Clock موجودة في جهاز الاستقبال Rover لكان سعره بلغ عشرات بل مئات الالاف من الدولارات ولما أستطعنا شراؤه !!!!! الساعة الذرية موجودة فقط في الاقمار الصناعية للوصول الي دقة عالية جدا في تحديد زمن ارسال الاشارة Transimision Time بينما كل أجهزة الاستقبال تستخدم نوع الساعات السيزيوم (علي ما أتذكر) وهو نوع معقول الثمن مع أن دقته غير عاليه في تحديد زمن استقبال الاشاره Reception Time ، الا أن حل هذه المشكلة يكون رياضيا في اضافة مجهول جديد يعبر عن تصحيح لزمن الاستقبال وبذلك تصبح المجاهيل Unknown Values المطلوب حسابها أربعة (الاحداثيات الثلاثة للنقطة المرصودة + تصحيح زمن الاستقبال) ولذلك نقول أننا لا بد من رصد أربعة أقمار صناعية (علي الاقل) حتي يمكن الحصول علي احداثيات الموقع المرصود.

تقبل تحياتي

[/align]

السلام عليكم
شكراً للمهندس بهاء و لكن أود أن أضيف (حسب علمي) أن DGPS هو إختصار ل Diffrential GPS و تعني استخدام نقطة ثابتة معلومة الإحداثيات لحساب إحداثيات نقطة (النقاط) المجهولة و ثم أصبحت تستخدم إصطلاحاً لتعني الحل باستخدام حساب الوقت عن طريق مقارنة الcode . و أود كذلك أن أضيف أن RTK و كما هو واضح من الأسم ليس حل static
و شكراً

دا انت واخد بالك من كل كلمة يا دكتور
على العموم الموضوع خطأ مطبعي بالنسبة لمكان الساعة
أما معلومة التصحيح دي جديدة عليا .... شكرا

وأعود لتوضيح نقطة
من الممكن ان يستعمل الـ RTK كـ static شخصيا لم اتعرض للحالة دي
لو كانت عندك مشكلة في الجو والراديو comunication سيء .... مش ممكن هنرمي الجهاز أو نوقف الـ production
عادة بيطلب الـ client انك تشتغل Static يوم او اتنين في الشهر علشان يطمن على معدل الخطأ
سجل قيمة التصحيح في الـ base point .... وصلح القيم في المكتب ....
يعني الـ dynamic يشتغل static لا مانع ... هذه نقطة أخرى
ولكن في النهاية أردت إلى ان اشير ان الـ RTK يختلف من فكرة حساب زمن سفر الرسالة من القمر للمحطة
أعود للنقطة أخرى الـ Differential لا الموضوع هنا صح كما وضحت فكرة نقطة اساس ونقطة متحركة
ولكن حساب الوقت هذا موجود في الـ hand GPS هذه فكرة عمل GPS اساسا
الـ Differential نفذ اساسا لهدف التخلص من ال SA Selective Availability
وهي خاصية دفاعية وضعها الدفاع الامريكي بتغير الساعة الذرية، كانت بتعطي خطأ 100 متر تقريبا
وتم ايقافها في 2000 أو 2002

تحياتي

السلام عليكم
في حالة استخدام جهاز ثابت و أخر متحرك دون حل لحظي في الموقع يسمى الحل PPk او post processing kinematic و ليس RTK.
أما طريقة الحل ففي RTK و static يتم استخدام حل الطور الموجي phase solution أما DGPS الإصطلاحي فيستخدم الcode اي حساب الزمن.
و اعتذر عن التأخير في التوضيح حيث كنت أني مشغول قليلاً
و السلام

السلام عليكم

موضوعكم جداً مفيد وجزاكم الله خير على كل معلومه استفدناها منكم

وانا حاب اضيف معلومه ممكن غفل عنها بعضكم

وهي ان احد اهم فائد الـ live track هو مراقبة المركبات بالنسبة لشركات النقل

وتحديد سرعة المركبة وزمن الوصول المتوقع بالاضافه الى المراقبه العامه للمركبات

وايضاً في الاستخدامات العسكرية تستخدم هذه التقنية في تحديد حركة الجنود والمناطق التي قطعوها

حيث معروف في الحرب الالكترونيه ان هناك مراقب دائم لكل خطوه تقوم بها السرية

اتمنى اكون اضفت شي مفيد لكم