Os serviços NTRIP fornecem observações GNSS e dados de correção em tempo real através de redes IP, com o objetivo de apoiar o posicionamento preciso de drones, veículos autónomos, plataformas robóticas, sistemas de levantamento topográfico e outros equipamentos não tripulados. Através da utilização de transmissores NTRIP, clientes e fluxos de correção compatíveis, estes serviços podem suportar arquiteturas de posicionamento DGNSS, RTK, Network RTK, PPP e PPP-RTK.
Este guia abrangente aborda os fornecedores e serviços NTRIP para aplicações que incluem mapeamento com UAV, georreferenciamento direto, navegação de precisão, inspeção de infraestruturas e robótica de campo.
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Solução RTK de ponta que fornece posicionamento GNSS de precisão para UAVs e sistemas não tripulados
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Os serviços NTRIP proporcionam uma forma prática de fornecer observações e dados de correção do Sistema Global de Navegação por Satélite (GNSS) em tempo real através de redes baseadas no Protocolo de Internet. O NTRIP, ou Transporte em Rede de RTCM através do Protocolo de Internet, é habitualmente utilizado para transmitir dados de correção a partir de infraestruturas de referência para recetores GNSS que operam em drones, veículos autónomos, plataformas robóticas, sistemas de levantamento topográfico e outros equipamentos móveis.
Um serviço de correção NTRIP pode transportar dados que suportam técnicas de posicionamento que vão desde o GNSS Diferencial (DGNSS) até ao Cinemático em Tempo Real (RTK), RTK em Rede e determinadas arquiteturas de Posicionamento Pontual Preciso (PPP). Ao separar a geração de correções da ligação de comunicações, o NTRIP permite que os recetores compatíveis obtenham dados GNSS através de ligações móveis, Wi-Fi, por satélite ou outras ligações IP, em vez de dependerem de uma ligação de rádio dedicada.
Correções GNSS RTK globais para navegação autónoma e levantamentos aéreos, da RTKdata
Uma rede NTRIP combina normalmente fontes de dados de correção, um transmissor NTRIP e um ou mais clientes. É importante compreender estes componentes ao integrar o posicionamento de alta precisão em sistemas não tripulados.
O NTRIP é um protocolo ao nível da aplicação, baseado em HTTP, concebido para a transmissão contínua de dados GNSS através de redes IP. A versão 2 do NTRIP utiliza as convenções do HTTP/1.1 e mantém-se compatível com as implementações da versão 1. As comunicações NTRIP típicas utilizam o TCP/IP para transferir fluxos contínuos de dados entre as fontes de correção e os utilizadores ligados.
O transmissor NTRIP atua como ponto de distribuição entre os fluxos de correção recebidos e os clientes ligados. Um transmissor pode alojar vários pontos de montagem simultaneamente, permitindo que um prestador de serviços NTRIP distribua dados provenientes de diferentes estações de referência, redes de correção ou produtos de correção através de um único ponto final de serviço. Normalmente, o transmissor distribui os fluxos fornecidos, em vez de gerar ele próprio as correções GNSS.
Um servidor NTRIP envia um fluxo de dados GNSS para o caster. A fonte pode ser uma estação base NTRIP individual, uma estação de referência permanente ou uma infraestrutura de processamento que gera correções baseadas em rede a partir de observações recolhidas em vários locais.
O cliente NTRIP liga-se ao caster, seleciona o fluxo necessário e transmite os dados recebidos ao motor de posicionamento. O software NTRIP pode ser executado diretamente no interior de um recetor NTRIP, num computador de bordo ou num gateway de comunicações separado ligado ao equipamento GNSS.
Os pontos de montagem identificam fluxos de dados individuais disponíveis através de um transmissor. Uma tabela de fontes, frequentemente designada por sourcetable, fornece informações sobre os fluxos disponíveis e pode ajudar um cliente a determinar qual o ponto de montagem que oferece um formato de correção, local de referência, sistema de navegação ou outra característica de serviço adequados.
Alguns serviços de correção em rede necessitam de uma posição aproximada do rover antes de gerarem ou selecionarem correções. Nestas configurações, o cliente NTRIP pode enviar uma mensagem NMEA GGA contendo a sua posição atual para o caster, permitindo que o serviço forneça dados dependentes da localização, tais como uma solução de Estação de Referência Virtual (VRS) ou um fluxo de correção em rede adequado.
O NTRIP é um mecanismo de transporte e não um formato único de correção. Um fluxo de correção NTRIP pode, portanto, transportar diferentes tipos de mensagens GNSS de acordo com o método de posicionamento, a capacidade do recetor e a conceção da rede.
A correção NTRIP adequada depende tanto do fornecedor da correção como dos algoritmos e tipos de mensagens suportados pelo recetor móvel.
Os diferentes produtos de correção fornecidos através do NTRIP permitem que a infraestrutura GNSS suporte várias abordagens de posicionamento.
A técnica necessária deve ser selecionada de acordo com a cobertura, o comportamento de inicialização, o tempo de convergência, os requisitos de precisão, a compatibilidade do recetor e o ambiente operacional.
O acesso ao serviço NTRIP RTK pode fornecer posições referenciadas com precisão para o mapeamento com Veículos Aéreos Não Tripulados (UAV), levantamentos topográficos móveis e recolha de dados geoespaciais. O posicionamento GNSS preciso também pode apoiar fluxos de trabalho de georreferenciamento direto, melhorando a informação posicional associada a câmaras, sistemas LiDAR e outras cargas úteis.
Os sistemas autónomos podem utilizar as correções NTRIP como entrada para soluções de navegação de maior precisão. As aplicações incluem o seguimento repetível de percursos, a navegação por pontos de passagem, a acoplagem automatizada e outras operações em que a precisão do GNSS por si só possa ser insuficiente. As interrupções nas correções e a disponibilidade reduzida do GNSS devem ser geridas no âmbito de uma arquitetura de navegação mais abrangente.
Os drones, os veículos autónomos e o equipamento robótico utilizados em infraestruturas ou em instalações mineiras podem recorrer ao GNSS de alta precisão para inspeção, mapeamento, posicionamento de máquinas e recolha repetível de dados. A disponibilidade da rede, a visibilidade dos satélites, o efeito multipath e a interferência continuam a ser considerações importantes em ambientes com obstruções.
Os serviços GNSS NTRIP podem apoiar robôs agrícolas, aeronaves não tripuladas e equipamento de campo que requeiram um posicionamento repetível. As aplicações incluem levantamentos de culturas, mapeamento de campos, orientação autónoma de percursos e medições ambientais geograficamente consistentes.
Os veículos terrestres não tripulados (UGV) e os robôs móveis podem integrar dados de correção NTRIP com o GNSS, sensores inerciais, odometria das rodas ou outros dados de navegação. Isto permite que o posicionamento preciso por satélite constitua um elemento de uma arquitetura de localização mais ampla, em vez de atuar como a única fonte de navegação.
Os veículos de superfície não tripulados (USV) podem utilizar os serviços NTRIP para levantamentos hidrográficos, recolha de dados batimétricos, inspeção e navegação autónoma à superfície. A cobertura NTRIP costeira e as comunicações fiáveis são particularmente importantes quando é necessária a disponibilidade contínua de correções.
A compatibilidade entre o serviço, o fluxo de correcções e o equipamento móvel deve ser confirmada antes da implementação.
A compatibilidade do recetor deve ser avaliada ao nível das mensagens, uma vez que a conectividade NTRIP básica não garante que todos os fluxos de correção possam ser descodificados ou utilizados por todos os motores de posicionamento. A compatibilidade com o protocolo NTRIP deve, por conseguinte, ser considerada separadamente da compatibilidade com o RTCM e com os formatos de correção.
A escolha entre prestadores de serviços NTRIP requer mais do que a simples comparação da precisão de posicionamento declarada. Deve ser avaliada a arquitetura completa de correção, comunicações, sistema de referência e do recetor.
| Fator de seleção | Considerações técnicas |
| Cobertura geográfica | Confirme se a rede NTRIP abrange toda a área de operação. |
| Densidade das estações de referência | Considere as distâncias da linha de base nos casos em que o desempenho dependa de estações físicas próximas. |
| Formato de correção | Adapte as mensagens RTCM e a arquitetura de correção ao recetor. |
| Suporte a constelações | Verifique a compatibilidade com as constelações GNSS e as frequências utilizadas a bordo. |
| Sistema de referência e datum | Confirme se o serviço de correção e as coordenadas do projeto utilizam sistemas de referência e transformações compatíveis. |
| Latência e taxa de atualização | Avalie a idade da correção, a latência de entrega e a taxa de atualização em função da dinâmica da plataforma e do método de posicionamento. |
| Disponibilidade | Analise o tempo de atividade do serviço, a resiliência das comunicações, o comportamento em caso de interrupção e a infraestrutura de backup. |
| Capacidade de roaming | Considere veículos que se deslocam entre regiões de serviço ou redes de comunicações. |
| Capacidade do cliente | Determine se as credenciais e as subscrições suportam um único recetor ou uma frota mais vasta. |
| Autenticação e segurança | Avalie a gestão de credenciais, o controlo de acesso e se o HTTPS/TLS ou outro método de transporte seguro é necessário e suportado. |
| Modelo de custos | Compare as estruturas de subscrição por dispositivo, por região, por frota e por empresa. |
Um fornecedor de NTRIP adequado deve, portanto, ser selecionado de acordo com o perfil operacional completo, em vez de uma única especificação de desempenho.
O NTRIP continua a apoiar arquiteturas de posicionamento preciso em constante evolução, à medida que os recetores GNSS, os produtos de correção e os sistemas autónomos conectados se desenvolvem.
Estes desenvolvimentos estão a tornar o NTRIP numa camada de transporte flexível para um GNSS preciso em sistemas não tripulados e autónomos conectados.
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