RTCM SC-104

RTCM SC 104 es un formato de transmisión de información de corrección GNSS. Fue desarrollado por un comité especial de la Comisión Técnica de Radio para Servicios Marítimos de los Estados Unidos ( Eng.  Radio Technical Commission for Maritime Services ). El formato es completamente abierto y consta de muchos mensajes que permiten que la información se transmita en los sistemas satelitales existentes y desplegados. Durante su existencia, el formato ha sido actualizado y complementado varias veces.

Versiones

Versión Contenido Comentarios
v2.0 GPS diferencial GPS L1/L2
V2.1 Base única DGPS/RTK-GPS + Mensajes CMR (DGPS de base única y RTKGPS)
v2.2 GPS/GLONASS + GLONASS + Mensajes OSR
Versión 2.3 (10402.3.) Frecuencias GPS L1, L2, frecuencias Glonass L1 y L2, DGPS/RTK-GPS + parámetros básicos de la antena
v3.0 GPS L1, L2 y L5 - frecuencias, Glonass L1 y L2 - frecuencias, RTK + Parámetros del receptor base, + L2C
3.1 GPS L1, L2 y L5 - frecuencias, Glonass L1 y L2 - frecuencias, RTK; + Red RTK (red) Correcciones GPS/Glonass (Coordenadas base (métodos VRS, FRP y MAC)), + Mensaje SRR [1] (información EVI)
v3.2 GPS, Glonass, BDS, Galileo, RTK, DGPS, QZSS + MSM (Mensajes de señales múltiples)
Versión 3.3 (10403.3) GPS, Glonass, BDS, Galileo, RTK, DGPS, QZSS + EVI de BeiDou (BDS) y Galileo y QZSS
versión 10.1 protocolo para la transmisión de correcciones diferenciales GNSS a través de Internet

Notas de la tabla:

1  SRR - Este paquete incluye - Orbit Correction (correcciones a las órbitas de los satélites); - Satellite Code Bias (estimación del error sistemático de la señal del código); - Precisión de rango de usuario (valor de precisión para medir la distancia desde el satélite hasta el usuario); - High Rate Clock Correction (correcciones para relojes de alta frecuencia).


RTCM v2: la versión 1 tuvo problemas y fue reemplazada por la versión 2.0. La versión 2.1 agregó compatibilidad con RTK, la versión 2.2 agregó compatibilidad con GLONASS y la versión 2.3 agregó algunos mensajes para mejorar la precisión en el modo RTK. Es un estándar abierto utilizado por muchos fabricantes, pero debido a que es antiguo, solo se usa en hardware heredado que no puede usar la versión 3.

RTCM v3 es un nuevo formato de datos de RTCM que tiene una mejor compresión de datos e integridad de mensajes que la versión 2.X. La versión 3.1 agregó soporte para red RTK a través del concepto Master Assist. Todavía un estándar abierto, este formato es utilizado por la mayoría de los receptores modernos. [1] .

RTCM v10 es un protocolo para transmitir correcciones GNSS diferenciales (GNSS) a través de Internet ( NTRIP Archivado el 11 de agosto de 2020 en Wayback Machine ), de acuerdo con la especificación publicada por RTCM. NTRIP es un protocolo sin estado genérico basado en el Protocolo de transferencia de hipertexto HTTP/1.1 y mejorado para flujos de datos GNSS.

Configuraciones de mensajes

Los formatos RTCM tradicionalmente se dividen en tres categorías: registro de medición compacto (CMR), representación de estado de observación (OSR) y representación de espacio de estado (SSR). Estos grupos utilizan diferentes métodos, mecanismos de entrega y tecnologías subyacentes para resolver el mismo problema [2] .

Registro de medición compacto (CMR) traducido del  inglés.  -  " Registro compacto de mediciones ": el formato original de Trimble se desarrolló en 1992. El formato se desarrolló como un método de transmisión de datos de corrección de fase portadora y código en un formato compacto desde estaciones base GPS a dispositivos móviles GPS para levantamientos GPS RTK. El Dr. Nicholas Talbot de Trimble presentó públicamente el formato CMR en la conferencia del Instituto de Navegación (ION) de 1996. Originalmente era un formato propietario, pero otros fabricantes de receptores descubrieron cómo analizarlo, y Trimble finalmente publicó sus especificaciones para que todos las usaran. Abierto y utilizado en la mayoría de los receptores, formato bastante antiguo, contiene información solo de los satélites GPS L1 / L2 [2] [1] [3]

Aplicación: RTK de base única

Antes de la versión 2.1, se usaba un formato diferente; después de la versión 2.1, se usa el formato Compact Measurement Record (CMR), las versiones anteriores se consideran obsoletas.

Representación del Estado de Observación (OSR) traducido del  inglés.  — La  " representación del espacio de observación " se considera relativamente obsoleta, ya que los métodos principales se centran en la transmisión de observaciones GNSS corregidas desde la estación de referencia (base) más cercana al móvil.

OSR generalmente usa el formato rtcm estándar, dirigido a una región geográfica (es decir, país o estado) y mercados existentes de bajo volumen y alta precisión (como topografía, agricultura, control de máquinas). Los OSR brindan una precisión de nivel centimétrico cuando el móvil se encuentra a aproximadamente 30 kilómetros de la estación de referencia más cercana (base), requieren una comunicación bidireccional de gran ancho de banda, lo que dificulta su escalabilidad para servir aplicaciones de mercado masivo [4]

Aplicación: RTK de base única, RTK de red [5]

Antes de la versión 3.1, se usaba el formato de Representación de espacio de observación (OSR); después de la versión 3.1, se usa el formato de Representación de espacio de estado (SSR); las versiones anteriores se consideran obsoletas.

Representación espacial de estados (SSR) traducida del  inglés.  “ State Space View  ” es la última generación de servicios de corrección GNSS proporcionados por nuevos participantes y proveedores de servicios heredados más grandes.

El método SSR se basa en concentrar y usar una red de estaciones de referencia para modelar errores clave en grandes regiones geográficas y transmitirlos al rover. El móvil utiliza los datos entrantes para crear un modelo de error GNSS local, que aplica directamente a las observaciones GNSS. El rendimiento de los servicios SSR depende de los errores que se informen al móvil. Además, la naturaleza de transmisión de las correcciones SSR permite que los servicios de posicionamiento de precisión distribuyan más fácilmente las correcciones a través de enlaces satelitales de banda L o IP. Los servicios de SSR son capaces de lograr una precisión de posicionamiento de nivel centimétrico en grandes áreas geográficas y son adecuados para aplicaciones de mercado masivo. [cuatro]

Aplicación: PPP, PPP-RTK [5]

Mensajes de señal múltiple (MSM) traducidos del  inglés.  -  " Mensajes de señal múltiple ": el formato de mensaje permite que el receptor utilice todos los sistemas de satélite. Los mensajes incluyen mensajes compactos y completos para pseudodistancias, mediciones de fase, relación portadora (señal) a ruido (resolución estándar y alta), frecuencia de medición de fase. La versión 3 originalmente consistía en mensajes para GPS y GLONASS en su propio formato. Formato universal compatible (acordado) utilizando señales "nuevas" de satélites GPS y GLONASS actualizados, así como sistemas BeiDou, Galileo y QZSS. [6]

Aplicación: Multisistema-RTK

Introducido por primera vez en la versión 3.2.

Estructura

El formato RTCM SC-104 utiliza palabras de 30 bits; de estos, 24 bits son informativos, los siguientes 6 bits son de control. Cada mensaje tiene un encabezado de dos palabras, seguido de las palabras de transferencia de datos específicas para cada tipo de mensaje específico. Las correcciones y la información auxiliar que no es en tiempo real se transmiten como un flujo continuo de mensajes que consisten en tramas de información individuales. Un mensaje incluye (N+2) palabras. Los mensajes de datos GLONASS se agrupan en un bloque de 7 tipos [7]

Notas

  1. 1 2 Formatos de datos de corrección RTK | Lefeburo . Consultado el 3 de octubre de 2019. Archivado desde el original el 27 de octubre de 2019.
  2. 1 2 RTCM, CMR y otros formatos de enmienda . Consultado el 3 de octubre de 2019. Archivado desde el original el 3 de octubre de 2019.
  3. Estándares DGNSS - Navipedia . Consultado el 6 de octubre de 2019. Archivado desde el original el 3 de octubre de 2019.
  4. 1 2 Servicios de corrección GNSS | u-blox . Consultado el 6 de octubre de 2019. Archivado desde el original el 6 de octubre de 2019.
  5. 1 2 Copia archivada . Consultado el 6 de octubre de 2019. Archivado desde el original el 4 de febrero de 2019.
  6. Descripción del formato RTCM: SmartNet . Consultado el 3 de octubre de 2019. Archivado desde el original el 3 de octubre de 2019.
  7. Análisis de las direcciones y el estado de desarrollo de las adiciones funcionales a los sistemas de radionavegación por satélite: Journal of Wireless Technologies . Consultado el 3 de octubre de 2019. Archivado desde el original el 3 de octubre de 2019.