تعریف و تحلیل تاخیر تفاضلی و بررسی دلیل افزایش آن در گیرنده های مولتی فرکانسGNSS

کیفیت تعیین موقعیت آنی ( RTK ) در گیرنده های مولتی فرکانس GNSS نیازمند ارسال بی وقفه تصحیحات از ایستگاه مرجع و یا گیرنده ثابت و دریافت آن توسط گیرنده متحرک می باشد. لذا جهت حفظ دقت و صحت مختصات نقاط لازم است که ارتباط بین گیرنده متحرک و ایستگاه مرجع (Station Reference/Base) به صورت پایدار و مداوم برقرار باشد تا ابهام فاز به صورت لحظه ای حل شود.

ارتباط و تبادل تصحیحات بین گیرنده متحرک و ایستگاه مرجع )و یا گیرنده ثابت( در تعیین موقعیت آنی به دو روش زیر انجام می شود:
1 .ارتباط رادیویی با گیرنده ثابت (RTK- Rover & Base)
2 .ارتباط شبکه ای یا ایستگاه های مرجع (RTK-Network)

در ادامه به تعریف و تحلیل تاخیر تفاضلی و بررسی دالیل افزایش آن در گیرنده های مولتی فرکانس می پردازیم. نوسان و افزایش این پارامتر تاثیر قابل ملاحظه ای بر دقت و صحت مختصات گیرنده شما دارد.

تاخیر تفاضلی Delay Differential

این پارامتر که در برخی گیرنده ها به اختصار با D و در برخی دیگر با Age نمایش داده می شود عبارت است از مقدار وقفه زمانی ایجاد شده از زمان آخرین لحظه تبادل تصحیحات (ارسالی و دریافتی)بین فرستنده و گیرنده بر مبنای ثانیه.

جهت درک بهتر این موضوع به ذکر مثالی در این خصوص می پردازیم:

مثلا در زمانی که مقدار Age یا D روی عدد دو ثانیه ثابت باشد این بدین معنی است که تبادل تصحیحات همسان بین فرستنده و گیرنده حل ابهام فاز هر دو ثانیه یک بار انجام می شود.

دلایل افزایش تاخیر تفاضلی

در برخی اوقات بنا به دلایلی ارتباط شبکه ای / رادیویی بین فرستنده و گیرنده برقرار نمی شود و به دلیل وقفه در تبادل تصحیحات، تاخیر تفاضلی افزایش پیدا میکند که این موضوع تعیین موقعیت آنی را با خطا رو به رو می کند و سبب کاهش دقت در مختصات گیرنده شما میشود.

الف) کاهش سرعت و یا قطع داده های اینترنتی Data Mobile

از آنجایی که در روش RTK Network تصحیحات از بستر شبکه دریافت میشود لذا کاهش بیش از حد سرعت و یا قطع داده های اینترنتی، سبب افزایش مقدار D/Age( کندی و وقفه در دریافت تصحیحات)میشود.

ب) اختلال در سرورهای ارسال تسلیحات نظیر سامانه شمیم و غیر فعال شدن ایستگاه مرجع

اختلال در سرویس دهی سرور ها و یا غیر فعال شدن ایستگاه های مذکور باعث وقفه در ارسال تصحیحات میشود. معنی رنگ ایستگاه های سامانه به شرح زیر است:
رنگ سبز: ایستگاه فعال و به سرور متصل می باشد ارسال تصحیحات به سرور انجام میشود.
رنگ قرمز: ایستگاه غیر فعال و دچار مشکل شده است.
رنگ آبی: ایستگاه مربوطه فعال میباشد اما ارتباط شبکه های ایستگاه با سرور دچار اختلال شده است تصحیحات ارسال نمیشود.

ج) خروج از محدوده برد رادیو فرستنده

همان طور که در ابتدا ذکر شد، در حالت بیس و روور رادیویی تصحیحات توسط رادیو و به صورت مستقیم به گیرنده ارسال میشود. لذا خروج از محدوده دامنه پوشش رادیویی فرستنده سبب ضعیف شدن سیگنال ارسال شده و عدم ارتباط گیرنده با فرستنده و به تبعیت آن افزایش وقفه در دریافت تصحیحات میشود.

د) وجود نویز در فضای مابین فرستنده و گیرنده رادیویی

در برخی نواحی وجود یک نویز در محدوده کاری سبب کاهش نسبت سیگنال به نویز SNR و اختلال در تبادل تصحیحات میشود.

ه) همسان نبودن تنظیمات رادیوی گیرنده ثابت و متحرک

عدم همسان بودن پروتکل رادیوی فرستنده و فرکانس سیگنال ارسال شده با پارامترهای مذکور در تنظیمات رادیویی گیرنده مرجع، باعث عدم ارتباط گیرنده متحرک با گیرنده ثابت و همچنین سبب تاخیر تفاضلی میشود (ردیف ۶ جدول زیر)

جدول مقایسه تاخیر تفاضلی در مقادیر مختلف و تاثیر آن بر کیفیت تبادل اطلاعات

نکته مهم « بهتر است در هنگام برداشت دقیق نقاط به روش RTK ،مقدار تاخیر تفاضلی بیشتر از پنج ثانیه نباشد.