¿Qué es GPS RTK (posicionamiento cinemático en tiempo real)?

La tecnología RTK (Cinemática en Tiempo Real), inicialmente desarrollada para aplicaciones industriales, ha encontrado un nuevo propósito en el sector del cuidado del césped, mejorando la precisión y la eficiencia de los cortacéspedes autónomos. Esta tecnología permite a estas máquinas alcanzar una precisión centimétrica en la navegación, lo que la convierte en un componente esencial para cortacéspedes inteligentes como el ANTHBOT Genie . Esta precisión es especialmente importante para tareas como el corte autónomo, la evitación de obstáculos y la creación de patrones de corte precisos, garantizando un césped perfectamente cortado sin dejar zonas sin cortar.

En este blog, profundizaremos en los detalles técnicos de RTK, las diferencias entre los sistemas RTK de banda completa y de banda dual, y cómo estas tecnologías mejoran el rendimiento de los cortacéspedes robóticos.

RTK en cortacéspedes robóticos

La integración de RTK en los cortacéspedes robóticos aporta importantes beneficios tanto a los consumidores como a los fabricantes:

1. Precisión mejorada : RTK permite que la cortadora corte en patrones complejos sin dejar zonas sin cortar, lo que garantiza un corte más consistente y un césped más saludable.
2. Autonomía y eficiencia : La tecnología permite una autonomía total, con cortadoras de césped que funcionan con una mínima intervención humana mientras sortean obstáculos complejos como árboles, cercas y muebles de jardín.
3. Escalabilidad : Los sistemas RTK de banda completa son ideales para grandes propiedades residenciales, jardines comerciales y espacios públicos, donde la navegación y la cobertura precisas son esenciales.

El uso de la tecnología RTK en robots cortacésped mejora significativamente su funcionalidad, permitiéndoles operar de forma autónoma con mínima supervisión. Esto se traduce en mejores resultados y cortes más eficientes, lo que en definitiva ahorra tiempo y esfuerzo a propietarios y empresas.

Cómo funciona RTK

La tecnología RTK se basa en una estación base y un receptor móvil . La estación base es una unidad fija ubicada en una posición conocida y precisa, que mide continuamente la diferencia entre su posición fija y la posición de los satélites en el cielo. La estación base calcula el error en la señal satelital y luego transmite datos de corrección al receptor móvil (instalado en el robot cortacésped). Estos datos de corrección mejoran la precisión del GPS, permitiendo que el receptor alcance una precisión centimétrica.

• Función de la estación base : La estación base es esencial en la tecnología RTK, ya que proporciona las señales de corrección que mejoran la precisión del sistema GPS. Sin la corrección en tiempo real de la estación base, la precisión de posicionamiento sería mucho menor, generalmente de un metro.
• Función del receptor móvil : El receptor móvil del robot cortacésped recibe señales GPS de los satélites y datos de corrección de la estación base, lo que le permite ajustar su posición en tiempo real y navegar con alta precisión.

La estación base esencialmente "corrige" los errores de la señal GPS causados ​​por las condiciones atmosféricas, la geometría del satélite y otros factores, lo que permite que la cortadora de césped logre una precisión mucho mayor que los sistemas GPS estándar.

¿Qué tan rápido es RTK?

Una de las características destacadas de la tecnología RTK es su capacidad para proporcionar datos de posicionamiento de alta precisión en tiempo real. La velocidad con la que los sistemas RTK actualizan su posición es crucial para mantener una navegación fluida y precisa, especialmente en entornos dinámicos como céspedes con obstáculos.

• Frecuencia de actualización : Los sistemas RTK de banda completa suelen operar con una frecuencia de actualización de 50 Hz , lo que significa que actualizan sus datos de posicionamiento 50 veces por segundo. Esta alta frecuencia de actualización garantiza que el cortacésped pueda realizar ajustes en tiempo real mientras recorre el césped, lo que reduce la probabilidad de desvíos o infracciones de los límites.
• Los sistemas RTK de doble banda suelen tener una frecuencia de actualización más baja, de 5 Hz , lo que significa que actualizan los datos de posición solo 5 veces por segundo. Esta menor frecuencia de actualización puede provocar retrasos y discrepancias entre la ubicación real del cortacésped y la posición mostrada, especialmente en entornos complejos o de rápido movimiento.

La rápida frecuencia de actualización y los datos precisos que brindan los sistemas RTK permiten que las cortadoras de césped robóticas mantengan su posición incluso al transitar por curvas cerradas, evitar obstáculos o trabajar en condiciones ambientales variables.

Tecnología RTK: banda completa vs. banda dual

La tecnología RTK, en esencia, utiliza señales satelitales para mejorar la precisión de posicionamiento de los sistemas GPS. Esta tecnología se clasifica en dos tipos: RTK de banda completa y RTK de doble banda . Cada una presenta sus propias capacidades y limitaciones, y comprender estas diferencias es fundamental para elegir la solución adecuada para sistemas autónomos como los robots cortacésped.

RTK de banda completa

1. Sistemas satelitales múltiples : Los receptores RTK de banda completa pueden recibir señales de múltiples sistemas satelitales, como GPS (EE. UU.), GLONASS (Rusia), BeiDou (China) y Galileo (Europa). Esto amplía la cobertura global y mejora la robustez del sistema, lo que le permite ofrecer servicios de posicionamiento más estables en diferentes regiones y entornos.
2. Mayor frecuencia y manejo robusto de datos : Un sistema RTK de banda completa puede gestionar hasta 6 satélites y 22 frecuencias , con un total de 1040 canales de banda base . Esto permite al sistema procesar datos de múltiples constelaciones de satélites con mayor eficacia.
3. Convergencia rápida de datos : El sistema de banda completa funciona con una frecuencia de actualización de 50 Hz , lo que significa que actualiza los datos de posicionamiento con mayor frecuencia. Esto garantiza que los datos de ubicación del cortacésped sean precisos y estén actualizados, reduciendo la posibilidad de discrepancias durante el funcionamiento.
4. Funciones avanzadas para mayor precisión : Los sistemas RTK de banda completa admiten funciones como puntuación de estación base, detección de interferencias, puntuación ambiental, RTK de baja velocidad y segmentación de paquetes de transmisión. Estas funciones permiten al cortacésped evaluar si su posición actual se ajusta a los requisitos de instalación y ajustar su funcionamiento en consecuencia.

RTK de doble banda

1. Cobertura satelital limitada : Los sistemas RTK de doble banda solo pueden recibir señales de dos bandas de frecuencia fijas. Esto limita su cobertura global y puede provocar que el cortacésped no reciba señal, especialmente en regiones con menos sistemas satelitales.
2. Menor frecuencia y cantidad de canales : un sistema RTK de doble banda normalmente utiliza 4 satélites y 8 frecuencias, con una cantidad de canales de banda base de 135. Esto da como resultado un procesamiento de señal menos eficiente y una menor precisión en comparación con los sistemas de banda completa.
3. Convergencia de datos más lenta : Los sistemas RTK de doble banda operan a una frecuencia de actualización de 5 Hz, lo que significa que sus señales se actualizan con menos frecuencia. Esto resulta en una convergencia más lenta de los datos de posicionamiento, lo que puede generar retrasos y discrepancias entre la ubicación real y la mostrada.
4. Mayor latencia : debido a la frecuencia de actualización más lenta, los sistemas de doble banda pueden experimentar retrasos o desfases en los datos de posicionamiento, lo que hace que el sistema sea propenso a errores, especialmente en entornos dinámicos donde la precisión es esencial.

Cómo la tecnología RTK distingue a Genie

En ANTHBOT , hemos integrado un sistema RTK de banda completa en nuestros cortacéspedes de la serie Genie , lo que los distingue de la competencia que utiliza tecnología RTK de doble banda. Estas son las principales ventajas de usar RTK de banda completa en nuestros modelos Genie:

1. Adquisición de señales más sencilla : Los sistemas RTK de banda completa tienen mayor capacidad para adquirir señales en un espectro más amplio de sistemas satelitales. Esto proporciona mayor flexibilidad a la hora de elegir la ubicación de instalación de la estación base, lo que permite una mejor cobertura incluso en entornos difíciles.
2. Mayor precisión y rendimiento en tiempo real : La tecnología RTK de banda completa garantiza datos de posicionamiento más precisos y en tiempo real. Esto significa que el cortacésped puede navegar con mayor precisión, evitando problemas como la violación de límites y garantizando que la posición mostrada coincida con la ubicación real con un retraso mínimo.

Pruebas en el mundo real: Genie vs. Competidor N

Para destacar las ventajas prácticas del RTK de banda completa, realizamos una serie de pruebas comparando nuestro cortacésped Genie, equipado con RTK de banda completa, con el modelo N de la competencia, que utiliza un sistema RTK de doble banda. Estas pruebas se realizaron en varios entornos de corte comunes:

• Bajo los árboles
• Aleros bajo el techo
• Días lluviosos/nublados
• Días lluviosos/nublados con aleros en el techo
• Días lluviosos/nublados con árboles

Genie funcionó impecablemente en todos los escenarios de prueba, manteniendo una navegación precisa en tiempo real sin desviaciones significativas ni violaciones de límites.

Por otro lado, el Competidor N experimentó frecuentes problemas de pérdida de señal, desvío de posición e incluso fallos de funcionamiento. En algunas pruebas, el cortacésped tardó entre 10 y 15 minutos en recuperarse o incluso falló por completo. Estas discrepancias se deben principalmente a las limitaciones de la tecnología RTK de doble banda, que presenta dificultades en entornos complejos.

Obtenga más información sobre cómo instalar el sistema Genie RTK.

RTK en otras industrias

Si bien RTK es ampliamente reconocido por su aplicación en el corte autónomo, se ha implementado con éxito en varios otros campos, como:

• Agricultura : RTK se utiliza en la agricultura de precisión para guiar tractores y otros equipos agrícolas, garantizando que la siembra, la fertilización y la cosecha se realicen con alta precisión, mejorando el rendimiento de los cultivos y reduciendo el desperdicio.
• Topografía y cartografía : RTK proporciona la alta precisión necesaria para la topografía, la cartografía topográfica y el diseño de construcciones.
• Vehículos autónomos : RTK es esencial para automóviles autónomos, drones y otros sistemas robóticos, proporcionando una navegación precisa para una operación segura y eficiente en entornos dinámicos.

En resumen, la tecnología RTK es un factor clave para mejorar el rendimiento de los robots cortacésped, ofreciendo un posicionamiento preciso en tiempo real. Los sistemas RTK de banda completa, como los del ANTHBOT Genie , proporcionan una adquisición de señal más rápida y una mayor precisión en comparación con los sistemas de doble banda. Esto se traduce en una mayor fiabilidad y un rendimiento más uniforme, incluso en entornos difíciles. Con el RTK de banda completa de Genie, los usuarios pueden esperar una experiencia de corte consistente y eficiente, lo que lo convierte en una opción destacada en el mercado.