改编自Stacey Hartmann的《History of RTK》@ The American Surveyor

在1995-1996年期间,GNSS坡度控制被用于怀俄明州煤矿的推土机。资料来源:天宝公司

随着RTK在各个领域广泛的商业应用,其收益也逐渐显现,越来越多的行业和用户体验在RTK的辅助下得到了改善甚至是突破。

潮汐测量

1994年6月,美国陆军工程兵团 (USACE) 在与德国新不伦瑞克大学、加拿大水文局和加拿大海岸警卫队合作的一个项目中,在芬迪湾的一个海上浮标上运行了原型OTF-RTK系统。该项目期间开发的算法是GNSS潮汐测量的基础,并被纳入USACE的水文测量计划。

1997年,USACE地形工程中心的研究工程师Brian Shannon实现了第一个永久性RTK网络,这个网络用于水平定位在杰克逊维尔区的船只,以及测量金斯湾入口水道的水面高度。到1998年,几乎所有USACE的船只和疏浚作业都已改用RTK GNSS。

农业

RTK还在农业领域取得了革命性的进展。在20世纪90年代中期,约翰迪尔公司 (John Deere) 和美国宇航局的喷气推进实验室 (JPL) 开始使用GNSS实现精准农业。差分校正服务使农业能够应用GNSS进行产量监测和拖拉机导航,精度达到亚米级,为未来农业行业采用RTK奠定了基础。

约翰迪尔公司与斯坦福大学合作,率先将RTK应用于自动驾驶拖拉机的早期开发。与此同时,诸如Trimble和初创公司 (Novariant) 等商业GNSS供应商也开发了自动驾驶系统,用以改造成品拖拉机。为实现精准地操纵拖拉机在高价值作物上作业,RTK起到了至关重要的作用。

RTK 辅助引导拖拉机在开阔的野外环境中沿着既定模式前进,这是朝着自动驾驶汽车这一更为复杂的任务迈出的又一步。

机器控制

在RTK机器导航的早期案例中,Rahco公司将Trimble的第一个RTK系统安装在盐收割机上,以引导和控制其运行。资料来源:Mark Nichols

RTK在机器控制方面的首次应用之一是在盐收割机上,作为材料处理公司Rahco International开发的系统的一部分。“这是一个没有OTF的RTK系统,”Nichols说。这种以低延迟和高更新率提供厘米级定位的能力使该技术的许多其他应用成为可能。

大约在1995年,Trimble开始开发适合机器安装的硬件产品。其中一个最大的挑战是对GNSS天线和接收机的加固和防震安装。与此同时,Trimble与卡特彼勒 (Caterpillar) 的合作谈判也在进行中,并最终成立了Caterpillar / Trimble合资公司。很快,推土机的铲刀上安装了GNSS设备,通过直接测量铲刀位置来获得尽可能高的精度。

GNSS设备安装在推土机上。资料来源:天宝公司

“用户界面为机器操作员提供了类似视频游戏的体验,使他们能够设定坡度,且不受绳索或测量桩的影响,”Talbot 说。

后续产品还有集成了自动液压铲刀控制的推土机和平地机。挖掘机铲斗引导尤为成功。Caterpillar/Trimble合资公司的一个优势是,它为客户提供带有GNSS硬件的机器。