VRS Estación de referencia virtual (Virtual Reference Station)

3.05.2023
|
3 Comments
|

En algunos países existen redes de estaciones de GPS que suministran datos a usuarios para mediciones RTK pero
debido a la necesidad de distancias cortas entre la estación de referencia y el receptor móvil, las redes necesitan ser
muy densas. Aunque la densidad sea suficiente para aplicaciones DGPS, algunas redes nacionales no son
suficientemente densas para ofrecer una cobertura completa para RTK, en las cuales existen zonas sin cobertura.
La situación es peor durante los periodos de alta actividad solar, tal como los primeros años del nuevo milenio.

 

El concepto de VRS ofrece una nueva oportunidad para las redes de estaciones de referencia GNSS. Cuando
utilizamos está tecnología, los errores sistemáticos son reducidos o eliminados en la estación de referencia, esto, no
solo permite al usuario incrementar la distancia entre los “rovers” y la estación de referencia si no que también
incrementa la fiabilidad de el sistema y reduce el tiempo de inicialización. El concepto puede ser usado no solo
para configurar nuevas redes, sino para mejorar el funcionamiento de redes ya establecidas.

Existen dos tecnologías de envío de correcciones de red a los usuarios en campo, la tecnología VRS, gestionada
por el software GPSNet de Trimble que utiliza comunicaciones bidireccionales (GSM, GPRS) entre el servidor
central GPSNet y los usuarios en campo. La característica principal de esta tecnología es que elimina de una forma
muy importante los errores ionosféricas y troposféricos. El otro tipo de tecnología es la FKP que está orientada a
soluciones “broadcast” (ej.radio)
Mientras la mayoría de los clientes de GPSNet de Trimble hacen uso del software para suministrar datos VRS para
los usuarios en el campo, el software GPSNet también puede suministrar una solución de “broadcast”. La solución
de “broadcast” está basada en el “Standard” SAPOS FKP. El mensaje SAPOS FKP es adecuado para sistemas
como radios, aunque puede trabajar con teléfonos móviles. El formato del mensaje SAPOS FKP está basado en el
mensaje RTCM 2.3 y puede ser interpretado por los “rovers” de Trimble R7, R8, 5700 y 5800 directamente. Por
tanto GPSNet deTrimble ofrece una solución completa para VRS y modo “broadcast” SAPOS FKP en el mismo
paquete de software GPSNet.

El concepto de VRS (Virtual references station) está basado en una red de estaciones de referencia GNSS
continuamente conectadas mediante líneas de teléfono , DSL/Cable, etc. a un centro de control que continuamente
recoge la información de todos los receptores y crea una base de datos viva de las correcciones de la región que
engloba la red.

Estas correcciones son utilizadas para crear una estación de referencia virtual situada solo a unos metros de donde
el “rover” está situado , junto con los datos brutos del propio receptor “rover”, este interpreta y utiliza los datos
exactamente igual que si los datos viniesen de una estación de referencia real situada al lado del equipo “rover” .
Cada estación de referencia está equipada con un receptor, antena, alimentación y un módem (RDSI/DSL/cable/..)
por el cual comunica con el centro de control. El ordenador en el centro de control en el cual corre GPSNet es el
cerebro del concepto de VRS. Mientras todos los receptores están conectados en la red, el centro de control realiza
varias tareas:

• Importar datos brutos y chequear la calidad
• Almacenamiento de RINEX y RINEX comprimidos
• Correcciones del centro de fase de la antena (soportados modelos relativos y absolutos)
• Estimación y modelizado de errores sistemáticos.
Page 3 of 12
• Generación de datos y crear posiciones virtuales de el receptor rover.
• Generación de correcciones RTCM para una posición virtual.
• Transmisión de datos RTCM al “rover” en el campo.
• Generación de correcciones transmitiendo correcciones de red SAPOS FKP
• Análisis “multipath” en tiempo real.

El GPSNet (con el modulo RTKnet) también ejecuta cálculos continuos de los siguientes parámetros analizando
las observaciones de fase:

• Errores ionosféricos
• Errores troposféricos
• Errores de efemérides
• Ambigüedades para L1 y L2

Cuando se están ejecutando estas tareas el “software” hace uso de la información de toda la red. Los triángulos son
solo usados para una mejor visualización en pantalla de la red; pero estos triángulos no son usados para un cálculo
de las correcciones.

Utilizando los parámetros calculados, GPSnet y RTKNet recalculará todos los datos GPS, interpolando para
examinar la posición del “rover”, el cual puede estar en cualquier localización dentro de la red. Esta metodología
hace que los errores sistemáticos para RTK sean reducidos considerablemente.

2. FLUJO DE DATOS EN VRS

El servidor central GPSnet recibe los datos de todas las estaciones de referencia para crear un modelizado de la
zona eliminando errores sistemáticos (inosféricos, troposféricos…) y un análisis multipath en tiempo real de cada
una de las estaciones de referencia.

El receptor “rover” envía su posición aproximada al centro de control donde está funcionando GPSnet mediante
un mensaje GGA el cual está disponible en la mayoría de los receptores del mercado.. Está operación se realiza
utilizando un tipo de comunicación bidireccional como GSM/GPRS.
NMEA
Page 4 of 12
El centro de control acepta la posición y responde enviando correcciones RTCM al receptor “rover”. Tan pronto
como se recibe, el “rover” calcula una posición DGPS de calidad que servirá para actulizar su posición y enviarla
de nuevo al centro de control. Esta posición tiene una precisión de 1 m lo que asegura que las distorsiones sena
prácticamente iguales.

Esta técnica de creación de datos de estaciones de referencia, invisibles, “virtuales” es lo que da el nombre al
concepto de “estaciones de referencia virtual (VRS)”. Utilizando esta técnica es posible alcanzar un rendimiento
centimétrico en mediciones RTK dentro de la red.

La precisión horizontal es de 1 a 2 cm. cuando las distancias entre las estaciones de referencia son de 50 a 70 km.
Esta distancia depende de las propias características de la zona, por ejemplo en zonas con alta actividad ionosférica
necesitaría una mayor densidad de estaciones en la red.

3 responses on “VRS Estación de referencia virtual (Virtual Reference Station)

  1. Caroline dice:

    Thank you very much for the information

Deja un comentario

Tu dirección de correo electrónico no será publicada. Los campos obligatorios están marcados con *

Telecommunication and CORS