Per ottenere precisioni centimetriche con un ricevitore GNSS non è sufficiente disporre di uno strumento performante. Il ricevitore deve anche poter correggere gli errori che influenzano il posizionamento satellitare attraverso l’utilizzo di correzioni RTK. Queste correzioni possono essere ottenute principalmente in due modi: collegandosi a una rete di stazioni permanenti RTK oppure utilizzando un secondo ricevitore GNSS come stazione base locale. Entrambe le soluzioni permettono di raggiungere precisioni elevate, ma presentano differenze importanti dal punto di vista operativo.
Una rete RTK consente generalmente di iniziare a lavorare rapidamente senza installare una propria base. Una base GNSS offre invece maggiore autonomia e può essere utilizzata anche in situazioni nelle quali la connettività mobile o la copertura di una rete RTK rappresentano un limite. Non esiste quindi una soluzione migliore in assoluto.
In questa guida vedremo come funzionano rete RTK e base GNSS, quali sono le principali differenze e quale soluzione può risultare più adatta in funzione del lavoro da svolgere.
Perché un ricevitore GNSS ha bisogno delle correzioni RTK?
I satelliti delle diverse costellazioni GNSS permettono a un ricevitore di determinare la propria posizione sulla superficie terrestre. Tuttavia, le misure sono influenzate da diverse fonti di errore. Atmosfera, geometria satellitare, condizioni ambientali e altri fattori possono limitare la precisione ottenibile attraverso il semplice posizionamento satellitare.
La tecnologia RTK – Real Time Kinematic permette di ridurre significativamente questi errori utilizzando informazioni provenienti da una stazione di riferimento della quale è conosciuta con precisione la posizione. Il rover, cioè il ricevitore utilizzato dall’operatore sul campo, riceve queste informazioni e le utilizza per determinare la propria posizione con precisione centimetrica in tempo reale.
Se vuoi approfondire il principio di funzionamento, ne abbiamo parlato nell’articolo dedicato a cos’è la tecnologia RTK e come funziona.
Come si lavora con una rete RTK?
Immaginiamo di dover effettuare un rilievo topografico. Con un sistema basato su rete RTK, l’operatore arriva sul posto con il proprio rover GNSS, accende lo strumento e avvia il software di rilievo. Dopo aver stabilito la connessione Internet, il ricevitore accede alla rete RTK attraverso i parametri configurati nel sistema. A quel punto riceve le correzioni e, quando le condizioni satellitari e operative lo permettono, raggiunge la soluzione Fixed.
Non è quindi necessario:
- installare una seconda antenna GNSS;
- posizionare una base su un punto noto;
- configurare una trasmissione radio tra base e rover;
- sorvegliare una seconda strumentazione durante il lavoro.
Per un operatore che si sposta frequentemente tra cantieri o aree di rilievo differenti, questa semplicità può rappresentare un vantaggio considerevole.
Come si lavora con una base GNSS?
Prima di iniziare il rilievo è necessario installare la base in una posizione adeguata. Idealmente, l’antenna dovrebbe avere una buona visibilità del cielo ed essere posizionata in modo stabile per tutta la durata del lavoro. È inoltre necessario conoscere correttamente la posizione della base oppure determinarla attraverso una procedura adeguata al tipo di rilievo. Una volta configurata, la base inizia a trasmettere le correzioni al rover. L’operatore può quindi spostarsi con il secondo ricevitore ed eseguire normalmente il rilievo o il tracciamento.
Rispetto alla rete RTK, la preparazione iniziale richiede quindi qualche operazione in più. In compenso, l’utente dispone di una infrastruttura RTK locale sotto il proprio controllo.
Rete RTK: quali sono i vantaggi?
Il principale vantaggio di una rete RTK è la semplicità operativa: non è necessario acquistare e installare un secondo ricevitore ogni volta che si deve lavorare. L’operatore può utilizzare direttamente il rover e collegarsi al servizio disponibile nella propria area. Questo comporta diversi benefici.
Maggiore velocità nelle operazioni
Arrivati sul posto, è possibile iniziare il lavoro rapidamente senza dedicare tempo all’installazione della base. Per chi esegue più rilievi durante la stessa giornata o cambia frequentemente area di lavoro, questo può tradursi in un importante aumento della produttività.
Un solo ricevitore sul campo
Per lavorare è sufficiente il rover. Questo riduce la quantità di attrezzatura da trasportare e permette di evitare di lasciare un secondo strumento incustodito mentre ci si sposta nell’area di rilievo.
Nessuna gestione della base
Non bisogna preoccuparsi del posizionamento, dell’alimentazione o della configurazione della propria stazione di riferimento. L’infrastruttura è gestita dal soggetto che fornisce il servizio RTK.
Facilità di utilizzo su territori estesi
Una rete ben distribuita consente di lavorare in aree differenti utilizzando le stesse credenziali e la stessa configurazione, entro i limiti della copertura prevista dal servizio.
Quali sono i limiti di una rete RTK?
Il principale requisito è la possibilità di comunicare con il servizio di correzione. Nella maggior parte delle configurazioni moderne questo avviene attraverso Internet. Di conseguenza, una copertura dati mobile insufficiente può creare difficoltà operative.
Bisogna inoltre considerare la disponibilità e la copertura geografica della rete utilizzata. Non tutte le reti offrono lo stesso servizio in ogni territorio e le condizioni possono variare in funzione della zona nella quale si opera. Infine, quando si utilizza un’infrastruttura esterna, si dipende inevitabilmente dalla sua disponibilità.
Per un professionista è quindi importante valutare non soltanto il costo di accesso, ma anche affidabilità, copertura e supporto associati al servizio.
Base GNSS: quali sono i vantaggi?
Utilizzare una propria base offre innanzitutto autonomia. L’operatore crea una soluzione RTK locale e non deve necessariamente dipendere da una rete di stazioni permanenti. Questo può risultare particolarmente interessante in aree nelle quali i servizi RTK non sono disponibili o dove la connettività mobile è problematica.
Controllo dell’infrastruttura
Base e rover appartengono allo stesso sistema e vengono configurati direttamente dall’operatore.
Utilizzo in aree remote
Una configurazione radio può consentire di lavorare anche in zone dove la connessione Internet è assente o poco affidabile, purché siano rispettate le condizioni operative necessarie alla comunicazione tra base e rover.
Lavori concentrati nella stessa area
Se un cantiere rimane attivo per un periodo prolungato, installare una propria base può risultare particolarmente conveniente. La stessa stazione può servire uno o più rover, a seconda della configurazione del sistema.
Quali sono i limiti di una base propria?
Il primo elemento da considerare è il costo dell’hardware. Per realizzare una configurazione base-rover sono necessari almeno due ricevitori GNSS compatibili, oltre agli eventuali accessori e sistemi di comunicazione.
C’è poi un costo meno evidente: il tempo operativo. La base deve essere trasportata, installata, configurata e successivamente recuperata. È inoltre fondamentale prestare attenzione alla posizione assegnata alla stazione di riferimento. Un errore nelle coordinate della base può propagarsi alle coordinate determinate dal rover.
Infine, bisogna considerare aspetti pratici come portata della comunicazione radio, presenza di ostacoli, autonomia e sicurezza dello strumento lasciato sul campo.
Quando conviene utilizzare una rete RTK?
Una rete RTK è particolarmente utile per chi svolge rilievi topografici distribuiti sul territorio. Pensiamo a un professionista che durante la settimana lavora in comuni differenti e deve eseguire rilievi, picchettamenti o verifiche in località sempre diverse. Installare ogni volta una propria base comporterebbe tempo aggiuntivo e richiederebbe il trasporto di un secondo ricevitore. Con una rete RTK, invece, può arrivare sul posto e iniziare il lavoro utilizzando direttamente il rover.
La rete rappresenta quindi spesso la soluzione più pratica quando rapidità, mobilità e semplicità operativa sono prioritarie.
Quando conviene utilizzare una base propria?
La base diventa particolarmente interessante quando si lavora per periodi prolungati nella stessa area oppure quando non è possibile fare affidamento su una connessione dati stabile. Un esempio tipico è un grande cantiere.
Se più squadre devono lavorare quotidianamente all’interno della stessa area, una base locale può diventare parte dell’infrastruttura del cantiere e fornire correzioni ai rover utilizzati dagli operatori. Lo stesso vale per lavori svolti in aree remote o con copertura mobile limitata.
In queste situazioni, l’autonomia offerta da una configurazione base-rover può essere più importante della maggiore semplicità di una rete RTK.
E se utilizzo entrambe?
Le due soluzioni non sono necessariamente alternative. Un professionista può utilizzare normalmente una rete RTK per la maggior parte dei lavori e disporre di una base GNSS da utilizzare quando le condizioni operative lo richiedono. Questa configurazione offre maggiore flessibilità.
La rete permette di lavorare rapidamente nelle normali attività quotidiane, mentre la base rappresenta una soluzione aggiuntiva per cantieri specifici, aree remote o situazioni nelle quali non è possibile utilizzare il servizio di rete.
Per chi utilizza il GNSS intensivamente, quindi, la domanda potrebbe non essere soltanto “rete o base?”, ma “quando conviene utilizzare l’una e quando l’altra?”
Reti RTK gratuite e servizi in abbonamento
Quando si decide di utilizzare una rete RTK emerge un’altra questione importante: quale rete utilizzare? In Italia sono disponibili differenti infrastrutture e modalità di accesso alle correzioni GNSS. In alcune aree esistono servizi messi a disposizione gratuitamente da enti o amministrazioni pubbliche; parallelamente sono disponibili servizi RTK professionali in abbonamento.
A prima vista la scelta potrebbe sembrare semplice: se è disponibile una rete gratuita, perché pagare un abbonamento? In realtà il costo è soltanto uno degli elementi da considerare. Per un utilizzo professionale possono diventare importanti aspetti come copertura geografica, continuità del servizio, assistenza tecnica, modalità di accesso, compatibilità con il proprio ricevitore e caratteristiche dell’infrastruttura utilizzata.
La scelta dovrebbe quindi essere effettuata considerando dove e come si lavora, oltre alle conseguenze che un eventuale problema di connessione può avere sull’attività sul campo. Un professionista che utilizza occasionalmente il GNSS può avere esigenze molto diverse da un’impresa che dipende quotidianamente dalle correzioni RTK per svolgere il proprio lavoro.
Proprio per questo dedicheremo un approfondimento specifico al tema in un prossimo articolo!
Quanto incide il costo nella scelta?
Il confronto economico tra rete e base non dovrebbe limitarsi al prezzo iniziale.
Una base propria comporta un investimento hardware maggiore, perché richiede un secondo ricevitore e, a seconda della configurazione, ulteriori accessori. Una rete RTK può invece prevedere un costo periodico di abbonamento, ma permette di lavorare con il solo rover e riduce le operazioni necessarie sul campo. Bisogna quindi considerare il costo complessivo del sistema nel tempo.
Se l’utilizzo di una rete permette di risparmiare anche solo alcuni minuti per ogni rilievo, il beneficio accumulato durante centinaia di giornate lavorative può diventare significativo. Allo stesso modo, acquistare una base può essere perfettamente giustificato quando garantisce l’autonomia necessaria per attività che altrimenti sarebbero difficili da eseguire.
Il prezzo dello strumento o dell’abbonamento è quindi soltanto una parte dell’equazione. Tempo, produttività e continuità operativa hanno anch’essi un valore economico.
Conclusioni
Rete RTK e base GNSS hanno lo stesso obiettivo: fornire al rover le informazioni necessarie per ottenere un posizionamento preciso in tempo reale. Cambia però il modo in cui queste correzioni vengono generate e trasmesse. Una rete RTK privilegia semplicità, mobilità e velocità di utilizzo. Una base GNSS propria offre invece maggiore autonomia e controllo sull’infrastruttura locale.
La scelta non dovrebbe quindi basarsi esclusivamente sulla precisione dichiarata o sul costo iniziale, ma sull’intero flusso di lavoro. Dove si lavora, quanto spesso ci si sposta, disponibilità della connessione, numero di operatori e valore del tempo impiegato sul campo sono tutti elementi che possono cambiare completamente la convenienza di una soluzione rispetto all’altra.
E una volta scelta la rete RTK rimane ancora una domanda: conviene utilizzare un servizio gratuito oppure affidarsi a una rete professionale in abbonamento?
Sarà proprio questo il tema del prossimo approfondimento.
