GCPs vs RTK vs PPK: Quando utilizar o quê e porquê

GCPs, RTK, PPK – Porque é que são tão importantes?

O trabalho de um topógrafo consiste em recolher dados exactos. Com as botas no terreno, esta responsabilidade cabe quase inteiramente ao topógrafo e ao seu nível de especialização. No entanto, os desenvolvimentos tecnológicos, como os drones, tornaram o processo de levantamento topográfico mais rápido, mais seguro e mais eficiente.

Embora a colocação de pontos de controlo no solo (GCPs) tenha sido um passo necessário nos fluxos de trabalho de levantamento com drones desde o início, os avanços na tecnologia GNSS levaram à evolução dos métodos cinemáticos em tempo real (RTK) e cinemáticos pós-processamento (PPK). Mas, como tudo na vida, há prós e contras em cada um destes processos.

Pontos de controlo no solo (GCPs)

O Dicionário de Drones da AgEagle define um ponto de controlo no solo como “um local ou objeto no solo que tem coordenadas conhecidas com precisão”. Os GCPs são utilizados para geo-referenciar e alinhar projectos com precisão, desde a precisão relativa – um a dois metros – até à precisão absoluta – dois a cinco centímetros.

Prós

• O método original: o mais conhecido e fiável
• Produz consistentemente um elevado nível de precisão e exatidão global
• Permite a produção de um relatório de qualidade defensável para provar a validade da tecnologia
• Permite uma verdade de base consistente sobre a exatidão do projeto

Contras

• Pode demorar até quatro vezes mais tempo a configurar em comparação com RTK e PPK
• Pode ser necessária uma equipa inteira, dependendo da dimensão da área de trabalho, para definir os pontos
• Pode ser perigoso em certos ambientes
• Requer equipamento adicional, incluindo GPS rover, base, licença de rede VRS, tinta em spray e alvos

Os GCPs têm sido um método de precisão comprovado durante anos, mas com métodos mais seguros e rápidos disponíveis, devem ser utilizados apenas quando não for possível utilizar RTK e PPK.

Cinemática em tempo real (RTK)

A cinemática em tempo real é uma técnica utilizada para melhorar a precisão dos dados de posição derivados de sistemas de posicionamento por satélite, que se baseiam numa única estação de referência ou numa estação virtual interpolada para corrigir localizações georeferenciadas durante o voo. Por outras palavras, o RTK é um método de correção que melhora a precisão do GNSS.

Prós

• Aumenta a segurança porque não exige que as equipas se desloquem por terrenos perigosos para instalar os GCPs
• Proporciona poupanças de tempo em comparação com os GCP, tornando o processo mais produtivo e eficiente
• Fornece correcções em tempo real ao drone no local
• Ideal para a marcação geográfica com precisão absoluta durante os voos em tempo real
• Não é necessário pós-processamento GNSS com correção em tempo real

Contras

• Conceito novo para os drones, não adotado tão facilmente, especialmente porque a própria tecnologia dos drones ainda é considerada nova
• Requer estação de base, equipamento especial e ligação consistente para processar dados em tempo real
• Não é possível conservar dados novos ou antigos para provar a responsabilidade
• Não funciona da mesma forma no local e fora do local
• Possibilidade moderada de mau funcionamento

Os métodos RTK funcionam bem em terrenos planos, onde as árvores ou montanhas não interferem com o sinal de comunicação. O RTK é limitado pela potência da comunicação terrestre e aérea com o drone. Se houver mais de três quilómetros entre o drone e a estação terrestre, ou se houver obstruções, como árvores ou montanhas, é possível que o drone perca o sinal.

Para utilizar o RTK, o ideal são os voos em terreno aberto e a uma distância de dois ou três quilómetros da estação terrestre.

Cinemática de pós-processamento (PPK)

Um método alternativo ao RTK é o pós-processamento cinemático. Esta técnica cinemática corrige a precisão do geotag após a captura e carregamento dos dados do drone. Os dados são corrigidos no gestor de dados de voo (FDM) e depois processados na nuvem.

Prós

• Aumenta a segurança porque não exige que as equipas se desloquem por terrenos perigosos para instalar os GCPs
• Permite poupar ainda mais tempo do que a comparação entre RTK e GCP porque se gasta menos tempo no local a preparar a ligação RTK
• Configuração mais fácil da estação de base porque não é necessária qualquer ligação por cabo ou Bluetooth
• Mais fiável do que o RTK porque não depende da intensidade do sinal ou das informações GNSS da estação de base em tempo real
• Permite uma maior flexibilidade no voo, uma vez que não é necessária uma ligação para a recolha de dados

Contras

• Conceito novo para os drones, que não é adotado tão facilmente, especialmente porque a própria tecnologia dos drones ainda é considerada nova
• Tempo adicional necessário para processar os dados de posição após os voos terem sido efectuados
• É fácil cometer erros no fluxo de trabalho, o que pode causar uma deslocação georreferenciada ou uma fraca precisão no resultado global do projeto

O PPK tem alguns prós e contras semelhantes ao RTK em comparação com os GCPs devido à segurança e eficiência que estes métodos proporcionam. A principal diferença é que o método PPK é ideal para voos mais longos, especialmente missões BVLOS. Quanto mais longo for o voo, maior é a probabilidade de perder o sinal da ligação necessária para o RTK. Embora seja evidente que cada método tem a sua quota-parte de prós e contras, o panorama geral é o mesmo: a integração da tecnologia GNSS na indústria dos drones ajudou a melhorar o fluxo de trabalho dos pilotos de drones. Tornou as suas missões de cartografia mais precisas, eficientes, económicas e, acima de tudo, seguras.